Question

2009年2月12日，我外交部就法國某公司拍賣我國兩件重要文物兔首和鼠首（見圖1），發表嚴正聲明：中國對其擁有不可置疑的所有權．目前我國正在積極追討這兩件文物．兔首和鼠首均為青銅器（銅、錫合金），表面呈綠色，這是銅器長期暴露在空氣中生成了銅銹（銅銹俗稱銅綠）．為了弄清銅綠的組成和銅生成銅綠的條件，某化學實驗小組進行了如下探究：
（I）探究銅綠的組成
【查閱資料】通過查閱資料知道：銅綠受熱易分解．
【設計與實驗】
（1）小芳從其它銅器上取下適量的干燥銅綠，按如圖2所示裝置進行實驗．在實驗過程中，觀察到：試管口內有水珠出現，說明了銅綠中含有氫、氧元素；澄清石灰水變渾濁，說明了銅綠中含有______元素．
（2）小芳取下少量試管內反應后的剩余物，放入另一支試管中，滴入稀硫酸，充分反應后，溶液變藍色，說明銅綠中含有______元素．
【實驗結論】銅綠是由銅、氫、氧和碳元素組成的．
（II）探究銅生成銅綠的條件
【查閱資料】銅綠的化學式是Cu₂（OH）₂CO₃，它受熱會分解生成三種氧化物．
銅綠分解的化學方程式為______．
【猜想與假設】據銅綠的組成和查閱的資料判斷，銅綠可能是銅與氧氣及______共同作用而形成的．
【設計與實驗】借鑒課本“鐵釘銹蝕條件的探究”實驗，小梁設計了“銅片銹蝕條件的探究”實驗，實驗如圖3所示（所用銅片潔凈、光亮，試管內的“

”為銅片）：



實驗較長時間后，發現______試管中銅片最先生銹（填試管字母編號）．
【評價與改進】小曲認為小梁設計的實驗還不夠完善，要得出正確的結論，還要補充一個實驗．你認為要補充的一個實驗是（用圖表示亦可）______．
【拓展與應用】小明發現從不同地點收集到的兩個銅器（一個是純銅做的，一個是青銅做的）中，純銅器的銅綠比青銅器的少，他據此分析認為青銅比純銅易銹蝕．小明的分析是否全面？______．請你說明理由______．

Answer 1

（I）（1）將干燥銅綠加熱，生成的氣體使澄清石灰水變渾濁，說明生成物中有二氧化碳，根據反應前后元素種類不變，可知銅綠中含有 碳、氧 元素．
（2）銅綠加熱完畢，試管內反應后的剩余物與稀硫酸反應后溶液變藍色，說明生成了硫酸銅，因此銅綠中含有 銅元素．
（II）
【查閱資料】銅綠受熱會分解生成三種氧化物，由黑色粉末可知是氧化銅，其余兩種由質量守恒定律知剩余兩種應是水和二氧化碳，銅綠分解的化學方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑
【猜想與假設】銅綠的組成中含有氧、碳、氫元素，空氣中含有氧氣、二氧化碳、水，因此銅綠可能是銅與氧氣及水、二氧化碳共同作用而形成的．故填：水、二氧化碳．
【設計與實驗】實驗較長時間后，發現D試管中銅片最先生銹，因為D試管中的銅與氧氣、水和二氧化碳充分接觸，容易生銹．故填：D．
【評價與改進】上圖知實驗缺少了把銅片置于裝有干燥空氣（或氧氣和二氧化碳）的試管中，所以要補充的一個實驗是：把銅片置于裝有干燥空氣（或氧氣和二氧化碳）的試管中，放置對比觀察．
【拓展與應用】因為不同地點空氣成分的含量不同，銅生銹的程度也就不同，因此無法比較青銅比純銅易銹蝕的程度．該說法不全面  
故答案為：
（1）碳、氧或C、O  
（2）銅或Cu
（II）Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑
  水、二氧化碳或H₂O、CO₂  D
【評價與改進】把銅片置于裝有干燥空氣（或氧氣和二氧化碳）的試管中，放置對比觀察．（或圖示）
【拓展與應用】不全面  因為不同地點空氣成分的含量不同，無法比較．（或條件不同，無法比較）