Question

20．軍軍同學(xué)家里有一塊銅片，表面附有部分銅綠．
（一）銅綠是銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果．
（二）為探究鋁、鐵、銅的活動(dòng)性順序，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)：
①鋁片浸入稀硫酸中；
②銅片浸入稀硫酸中；
③鋁片浸入硫酸亞鐵溶液中． 
這組實(shí)驗(yàn)還不能完全證明三種金屬的活動(dòng)性順序，請(qǐng)補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)達(dá)到目的（寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象）．
步驟及現(xiàn)象將鐵片浸入CuSO4溶液中，過(guò)一會(huì)取出，鐵片表面有紅色物質(zhì)析出；．
（三）他想用加熱的方法除去銅綠，加熱時(shí)卻發(fā)現(xiàn)銅片表面全部變黑．他與亮亮同學(xué)一起進(jìn)行以下探究．
I．探究黑色物質(zhì)的成分：
【查閱資料】①銅綠受熱分解會(huì)生成黑色的氧化銅 ②酒精在不完全燃燒時(shí)會(huì)生成炭黑 ③炭黑與稀硫酸不反應(yīng)
【猜想】該黑色物質(zhì)可能是CuO，也可能是CuO和碳的混合物．
【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論和化學(xué)方程式
軍軍剪下一片變黑的銅片，放入盛有足量稀硫酸的試管中，微熱	銅片表面黑色固體消失，露出紅色的銅，溶液變藍(lán)色．	此黑色固體是CuO 該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 CuO+H2SO4═CuSO4+H2O

Ⅱ．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)除去氧化銅
（1）軍軍說(shuō)，我設(shè)計(jì)的上述實(shí)驗(yàn)方案，也可用于除去CuO．
（2）亮亮說(shuō)，我用右圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)除去CuO，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．
（3）你認(rèn)為軍軍（填“軍軍”或“亮亮”）方案更好，理由是（寫(xiě)兩點(diǎn)）軍軍的方案操作簡(jiǎn)單、節(jié)約能源不需要加熱．

Answer 1

分析 （一）根據(jù)銅綠的元素組成進(jìn)行中含有碳元素，銅綠是銅與空氣中的氧氣、水和二氧化碳共同作用的結(jié)果；
（二）在金屬活動(dòng)性順序中，鋁＞鐵＞銅，①能證明鋁＞氫，②證明氫＞銅，③證明鋁＞鐵，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該能夠證明鐵和銅的順序；
（三）【猜想】：根據(jù)提供的黑色物質(zhì)，還可能會(huì)是氧化銅和碳的混合物，可以通過(guò)硫酸來(lái)檢驗(yàn)黑色物質(zhì)；
【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】：根據(jù)金屬氧化物會(huì)與酸反應(yīng)生成鹽和水，銅離子在溶液中顯藍(lán)色進(jìn)行分析；
Ⅱ（2）根據(jù)裝置中的反應(yīng)物書(shū)寫(xiě)方程式；
（3）根據(jù)兩者除雜的反應(yīng)物和反應(yīng)條件進(jìn)行分析．

解答 解：（一）銅綠的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃，根據(jù)質(zhì)量質(zhì)量守恒定律，則生成銅銹需要含有碳元素的物質(zhì)，應(yīng)該是二氧化碳；
（二）在金屬活動(dòng)性順序中，鋁＞鐵＞銅，①能證明鋁＞氫，②證明氫＞銅，③證明鋁＞鐵，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)該能夠證明鐵和銅的順序，可以使用鐵與硫酸銅的反應(yīng)來(lái)證明，即為：將鐵片浸入CuSO4溶液中，過(guò)一會(huì)取出，鐵片表面有紅色物質(zhì)析出；
（三））I：根據(jù)提供的黑色物質(zhì)，還可能會(huì)是氧化銅和碳的混合物，氧化銅可以和硫酸反應(yīng)生成藍(lán)色溶液，故可以通過(guò)硫酸來(lái)檢驗(yàn)黑色物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
Ⅱ：（2）氫氣和氧化銅在加熱的條件下生成銅和二氧化碳，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H₂+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
（3）氫氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，操作復(fù)雜，需要加熱，所以軍軍的實(shí)驗(yàn)具有操作更簡(jiǎn)單，安全，且節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)．
故答案為：（一）二氧化碳
（二）將鐵片浸入CuSO4溶液中，過(guò)一會(huì)取出，鐵片表面有紅色物質(zhì)析出；
（三）碳；藍(lán)色；CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
（2）H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O； 
（3）軍軍；軍軍的方案操作簡(jiǎn)單、安全，節(jié)約能源不需要加熱等．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了金屬生銹以及金屬活動(dòng)性順序的有關(guān)知識(shí)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行．