Question

【題目】久置的銅制品表面能生成綠色的銅銹[主要成分為Cu2（OH）2CO3]，某化學(xué)興趣小組對(duì)銅生銹的條件進(jìn)行了以下探究。

（提出猜想）根據(jù)銅銹的組成元素推測(cè)，銅生銹可能是銅與空氣中的二氧化碳、水等物質(zhì)反應(yīng)的結(jié)果。

（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)）興趣小組同學(xué)取打磨光量的銅絲，設(shè)計(jì)了如圖所示的四個(gè)實(shí)驗(yàn)。

（現(xiàn)象分析）若干天后，發(fā)現(xiàn)只有D瓶中的銅絲出現(xiàn)綠色的銅銹，其他瓶中的銅絲均無(wú)銅銹出現(xiàn)。

（1）實(shí)驗(yàn)B、C瓶中所使用的蒸餾水是經(jīng)煮沸后迅速冷卻的蒸餾水，其目的是_____。

（2）B瓶與D瓶中的現(xiàn)象對(duì)比，可以得出的結(jié)論是_____。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）由上述四個(gè)實(shí)驗(yàn)可分析得出，銅生銹是銅與空氣中的_____共同作用的結(jié)果。

（拓展探究）以銹蝕嚴(yán)重的廢銅屑為原料，回收制取純銅。查閱資料：Cu2（OH）2CO3+2H2SO4═2CuSO4+3H2O+CO2↑；Cu2（OH）2CO32CuO+H2O+CO2↑。如圖是該興趣小組設(shè)計(jì)的兩種回收銅的實(shí)驗(yàn)方案：

（分析評(píng)價(jià)）

（3）步驟Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是_____，該操作中玻璃棒的作用是_____。

（4）步驟Ⅱ過(guò)程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____，此實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)要先通一段時(shí)間CO再加熱，目的是_____。

（5）同一份廢銅屑分別通過(guò)上述兩種方案最終得到的銅的質(zhì)量：方案一：_____（填“＞”或“=”或“＜”）方案二：以上兩種方案中，方案二優(yōu)越于方案一，理由是_____（任答一點(diǎn)）。

Answer 1

【答案】除去水中溶解的二氧化碳和氧氣 銅生銹需要二氧化碳 二氧化碳、水蒸氣和氧氣 過(guò)濾 引流 CO+CuOCu+CO2 排盡空氣，防止加熱CO和空氣的混合物引起爆炸 = 無(wú)尾氣需要處理，不會(huì)污染空氣

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)B、C瓶中所使用的蒸餾水是經(jīng)煮沸后迅速冷卻的蒸餾水，其目的是：除去水中溶解的二氧化碳和氧氣；故填：除去水中溶解的二氧化碳和氧氣；

（2）B瓶與D瓶控制的變量為二氧化碳，通過(guò)B瓶與D瓶中的現(xiàn)象對(duì)比，可以得出的結(jié)論是：二氧化碳是銅生銹的必要條件；故填：銅生銹需要二氧化碳。

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]由上述四個(gè)實(shí)驗(yàn)可分析得出，銅生銹是銅與空氣中的二氧化碳、水蒸氣和氧氣共同作用的結(jié)果；故填：二氧化碳、水蒸氣和氧氣。
[分析評(píng)價(jià)]

（3）步驟Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是：過(guò)濾；在過(guò)濾的實(shí)驗(yàn)中玻璃棒的作用是引流，故填：過(guò)濾；引流。

（4）步驟Ⅱ中，一氧化碳和氧化銅在加熱的條件下生成銅和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CO+CuOCu+CO2；此實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)要先通一段時(shí)間CO再加熱，目的是：排盡空氣，防止加熱CO和空氣的混合物引起爆炸；故 ：CO+CuOCu+CO2；排盡空氣，防止加熱CO和空氣的混合物引起爆炸。
（5）上述兩種方案中，銅元素既沒(méi)有增加，也沒(méi)有減少，同一份廢銅屑分別通過(guò)上述兩種方案最終得到的銅的質(zhì)量相等；以上兩種方案中，方案二優(yōu)越于方案一，從環(huán)保角度分析其理由是：無(wú)尾氣需要處理，不會(huì)污染空氣；故填：=；無(wú)尾氣需要處理，不會(huì)污染空氣。