Question

【題目】銅片在潮濕的空氣中久置，表面會產生綠色的銅銹。某小組同學設計并進行實驗，探究銅生銹的條件。

【查閱資料】常溫下，亞硫酸鈉（Na2SO3）可與O2發生化合反應。

【猜想與假設】常溫下，銅生銹可能與O2、CO2、水蒸氣有關。

【進行實驗】通過控制與銅片接觸的物質，利用下圖裝置（銅片長度為3 cm，試管容積為20 mL）分別進行下列5個實驗，并持續觀察30天。

編號	主要實驗操作	實驗現象
1	先充滿用NaOH濃溶液洗滌過的空氣 再加入2 mL濃硫酸	銅片始終無明顯變化
2	先加入4 mL飽和Na2SO3溶液 再充滿CO2	銅片始終無明顯變化
3	加入2 mL NaOH濃溶液	銅片始終無明顯變化
4	先加入2 mL濃硫酸 再通入約4 mL CO2	銅片始終無明顯變化
5	先加入2 mL蒸餾水 再通入約4 mL CO2	銅片表面變成綠色

【解釋與結論】

（1）實驗中，NaOH濃溶液的作用是___________（用化學方程式表示）。

（2）實驗1的目的是________。

（3）實驗2中，試管內的氣體主要含有CO2、________。

（4）得出“銅生銹一定與H2O有關”的結論，依據的兩個實驗是________（填編號）。

（5）由上述實驗可推知，銅片生銹的條件是_________________。

【反思與評價】

（6）在猜想與假設時，同學們認為銅生銹與N2無關，其理由是________。

（7）興趣小組的同學認為不需進行上述實驗，他們向銅銹中加入稀鹽酸并把生成的氣體通入___。

Answer 1

【答案】 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 探究Cu只與O2接觸是否會生銹 H2O 4、5 Cu與H2O、CO2、O2同時接觸 常溫下氮氣的化學性質不活潑，很難和其他物質反應 質量守恒定律

【解析】（1）NaOH濃溶液與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，達到除去二氧化碳的目的；

（2）根據濃硫酸除去水蒸氣，氫氧化鈉濃溶液除去二氧化碳分析；

（3）根據亞硫酸鈉（Na2SO3）可與O2發生化合反應，除去氧氣分析；

（4）對比實驗4、5可知，得出“銅生銹一定與H2O有關”；

（5）由通過控制與銅接觸的物質進行下列5個實驗，進行分析解答；

（6）根據常溫下氮氣的化學性質不活潑，分析解答；

（7）根據質量守恒定律分析。

解：（1）NaOH濃溶液與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，化學方程式為：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O ；

（2）先充滿用NaOH濃溶液洗滌過的空氣，再加入2 mL濃硫酸，除去了二氧化碳和水蒸氣。故實驗1的目的是：探究Cu只與O2接觸是否會生銹；

（3）亞硫酸鈉（Na2SO3）可與O2發生化合反應，除去氧氣。故試管內的氣體主要含有CO2、H2O；

（4）實驗4先加入2 mL濃硫酸，除去水蒸氣，銅片始終無明顯變化；實驗5先加入2 mL蒸餾水，其他均與實驗4相同，銅片表面變成綠色。由此可知，得出“銅生銹一定與H2O有關”的結論，依據的兩個實驗是4、5；

（5）由上述實驗可推知，銅片生銹的條件是：Cu與H2O、CO2、O2同時接觸；

（6）在猜想與假設時，同學們認為銅生銹與N2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；

（7）向銅銹中加入稀鹽酸并把生成的氣體通入澄清石灰水，澄清石灰水變渾濁，說明生成了二氧化碳，根據質量守恒定律，反應前后元素的種類不變，可知銅銹含有碳元素，即可得出銅生銹與空氣中的二氧化碳有關。