Question

【題目】銅片在潮濕的空氣中久置，表面會(huì)產(chǎn)生綠色的銅銹。某小組同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究銅生銹的條件。

【查閱資料】常溫下，亞硫酸鈉（Na2SO3）可與O2發(fā)生化合反應(yīng)。

【猜想與假設(shè)】常溫下，銅生銹可能與O2、CO2、水蒸氣有關(guān)。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】通過控制與銅片接觸的物質(zhì)，利用下圖裝置（銅片長度為3 cm，試管容積為20 mL）分別進(jìn)行下列5個(gè)實(shí)驗(yàn)，并持續(xù)觀察30天。

編號	主要實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(jié)論】

（1）實(shí)驗(yàn)中，NaOH濃溶液的作用是___________（用化學(xué)方程式表示）。

（2）實(shí)驗(yàn)1的目的是________。

（3）實(shí)驗(yàn)2中，試管內(nèi)的氣體主要含有CO2、________。

（4）得出“銅生銹一定與H2O有關(guān)”的結(jié)論，依據(jù)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是________（填編號）。

（5）由上述實(shí)驗(yàn)可推知，銅片生銹的條件是_________________。

【反思與評價(jià)】

（6）在猜想與假設(shè)時(shí)，同學(xué)們認(rèn)為銅生銹與N2無關(guān)，其理由是________。

（7）興趣小組的同學(xué)認(rèn)為不需進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，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(huì)生銹 H2O 4、5 Cu與H2O、CO2、O2同時(shí)接觸 常溫下氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，很難和其他物質(zhì)反應(yīng) 質(zhì)量守恒定律

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

（2）根據(jù)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(jù)亞硫酸鈉（Na2SO3）可與O2發(fā)生化合反應(yīng)，除去氧氣分析；

（4）對比實(shí)驗(yàn)4、5可知，得出“銅生銹一定與H2O有關(guān)”；

（5）由通過控制與銅接觸的物質(zhì)進(jìn)行下列5個(gè)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行分析解答；

（6）根據(jù)常溫下氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，分析解答；

（7）根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析。

解：（1）NaOH濃溶液與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)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(shí)驗(yàn)1的目的是：探究Cu只與O2接觸是否會(huì)生銹；

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

（4）實(shí)驗(yàn)4先加入2 mL濃硫酸，除去水蒸氣，銅片始終無明顯變化；實(shí)驗(yàn)5先加入2 mL蒸餾水，其他均與實(shí)驗(yàn)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(guān)”的結(jié)論，依據(jù)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是4、5；

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

（6）在猜想與假設(shè)時(shí)，同學(xué)們認(rèn)為銅生銹與N2無關(guān)，其理由是：常溫下氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑，很難和其他物質(zhì)反應(yīng)；

（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(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)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(guān)。