Question

【題目】常溫下，銅制品生銹可生成綠色的銅綠。興趣小組同學進行了下列相關探究。
探究一：甲組同學設計并進行實驗，探究銅片生銹的必要條件。
【猜想】常溫下，銅生銹可能與氧氣、二氧化碳、水蒸氣有關。
【實驗】利用下圖所示裝置進行實驗，并持續觀察一個月。

他們觀察到只有實驗①中銅片表面生銹，實驗②、③、④中銅片始終無明顯變化。
【解釋與結論】
（1）試管中的蒸餾水要預先煮沸，其目的是。
（2）實驗④中氫氧化鈉溶液的作用是（用化學方程式表示）。
（3）得出“銅生銹一定與二氧化碳有關”的結論，依據的兩個實驗是（填序號）。
由上述實驗推知，銅生銹的條件是與氧氣、水蒸氣、二氧化碳同時接觸。
（4）【反思與評價】
在做猜想與假設時，同學們認為銅生銹與氮氣無關，其理由是。
（5）欲進一步證明銅綠中含有碳酸鹽，所需的試劑是。
（6）探究二：乙組同學探究加熱銅綠會生成什么物質。
他們與老師一起進行了下圖所示的實驗。實驗過程中，觀察到試管口有無色液體產生，澄清石灰水變渾濁。實驗完成后，試管內固體由綠色變為黑色。

他們經過討論，猜想黑色固體可能是氧化銅或者是炭粉，或者是二者的混合物。乙組同學繼續實驗，取少量黑色固體于試管中，（填實驗操作以及現象），證明只有氧化銅。寫出該反應的化學方程式。

Answer 1

【答案】
（1）除去水中溶解的氧氣和二氧化碳
（2）2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
（3）①④
（4）常溫下氮氣的化學性質不活潑，很難和其他物質反應
（5）稀鹽酸、澄清的石灰水
（6）加入足量稀硫酸（或稀鹽酸），黑色固體逐漸消失，溶液變成藍色；CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O（或 CuO + 2HCl= CuCl2 + H2O）
【解析】常溫下，銅制品生銹可生成綠色的銅綠。探究一：甲組同學設計并進行實驗，探究銅片生銹的必要條件。【猜想】常溫下，銅生銹可能與氧氣、二氧化碳、水蒸氣有關。【實驗】利用下圖所示裝置進行實驗，并持續觀察一個月。他們觀察到只有實驗①中銅片表面生銹，實驗②、③、④中銅片始終無明顯變化。【解釋與結論】（1）試管中的蒸餾水要預先煮沸，其目的是除去水中溶解的氧氣和二氧化碳。
（2）實驗④中氫氧化鈉溶液的作用是2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O。
（3）得出“銅生銹一定與二氧化碳有關”的結論，依據的兩個實驗是①④。【反思與評價】
（4）在做猜想與假設時，同學們認為銅生銹與氮氣無關，其理由是. 常溫下氮氣的化學性質不活潑，很難和其他物質反應。
（5）欲進一步證明銅綠中含有碳酸鹽，所需的試劑是稀鹽酸、澄清的石灰水。探究二：乙組同學探究加熱銅綠會生成什么物質。下圖所示的實驗。實驗過程中，觀察到試管口有無色液體產生，澄清石灰水變渾濁。實驗完成后，試管內固體由綠色變為黑色。
（6）經過討論，猜想黑色固體可能是氧化銅或者是炭粉，或者是二者的混合物。乙組同學繼續實驗，取少量黑色固體于試管中，加入足量稀硫酸（或稀鹽酸），黑色固體逐漸消失，溶液變成藍色。證明只有氧化銅。該反應的化學方程式是CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O（或 CuO + 2HCl= CuCl2 + H2O）。
故答案為：(1)除去水中溶解的氧氣和二氧化碳；(2)2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O；(3)①④；(4)常溫下氮氣的化學性質不活潑，很難和其他物質反應；(5)稀鹽酸、澄清的石灰水；(6)加入足量稀硫酸（或稀鹽酸），黑色固體逐漸消失，溶液變成藍色；CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O（或 CuO + 2HCl= CuCl2 + H2O）
(1)氣體的溶解度隨溫度的升高而減小;
(2)本題考查堿化學性質和氣體的除雜方法;
(3)利用控制變量法可以分析出銅生銹的條件;
(4)考查氮氣的化學性質;
(5)利用碳酸根的檢驗方法即可解答;
(6)利用氧化銅和碳化學性質的差異即可解答.