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]，某化學興趣小組對銅生銹的條件進行了以下探究。

（提出猜想）根據銅銹的組成元素推測，銅生銹可能是銅與空氣中的二氧化碳、水等物質反應的結果。

（實驗設計）興趣小組同學取打磨光量的銅絲，設計了如圖所示的四個實驗。

（現象分析）若干天后，發現只有D瓶中的銅絲出現綠色的銅銹，其他瓶中的銅絲均無銅銹出現。

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

（2）B瓶與D瓶中的現象對比，可以得出的結論是_____。

（實驗結論）由上述四個實驗可分析得出，銅生銹是銅與空氣中的_____共同作用的結果。

（拓展探究）以銹蝕嚴重的廢銅屑為原料，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計的兩種回收銅的實驗方案：

（分析評價）

（3）步驟Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要進行的實驗操作是_____，該操作中玻璃棒的作用是_____。

（4）步驟Ⅱ過程發生反應的化學方程式為_____，此實驗開始時要先通一段時間CO再加熱，目的是_____。

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

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 = 無尾氣需要處理，不會污染空氣

【解析】

（1）實驗B、C瓶中所使用的蒸餾水是經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B瓶與D瓶中的現象對比，可以得出的結論是：二氧化碳是銅生銹的必要條件；故填：銅生銹需要二氧化碳。

[實驗結論]由上述四個實驗可分析得出，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果；故填：二氧化碳、水蒸氣和氧氣。
[分析評價]

（3）步驟Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ都需要進行的實驗操作是：過濾；在過濾的實驗中玻璃棒的作用是引流，故填：過濾；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，化學方程式為：CO+CuOCu+CO2；此實驗開始時要先通一段時間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，銅元素既沒有增加，也沒有減少，同一份廢銅屑分別通過上述兩種方案最終得到的銅的質量相等；以上兩種方案中，方案二優越于方案一，從環保角度分析其理由是：無尾氣需要處理，不會污染空氣；故填：=；無尾氣需要處理，不會污染空氣。