Question

20．軍軍同學家里有一塊銅片，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、銅的活動性順序，某同學設計了一組實驗：
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． 
這組實驗還不能完全證明三種金屬的活動性順序，請補充一個實驗來達到目的（寫出實驗步驟、現(xiàn)象）．
步驟及現(xiàn)象將鐵片浸入CuSO4溶液中，過一會取出，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，加熱時卻發(fā)現(xiàn)銅片表面全部變黑．他與亮亮同學一起進行以下探究．
I．探究黑色物質(zhì)的成分：
【查閱資料】①銅綠受熱分解會生成黑色的氧化銅 ②酒精在不完全燃燒時會生成炭黑 ③炭黑與稀硫酸不反應
【猜想】該黑色物質(zhì)可能是CuO，也可能是CuO和碳的混合物．
【設計與實驗】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)論和化學方程式
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，溶液變藍色．	此黑色固體是CuO 該反應的化學方程式為 CuO+H2SO4═CuSO4+H2O

Ⅱ．設計實驗除去氧化銅
（1）軍軍說，我設計的上述實驗方案，也可用于除去CuO．
（2）亮亮說，我用右圖裝置進行實驗除去CuO，該反應的化學方程式為H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O．
（3）你認為軍軍（填“軍軍”或“亮亮”）方案更好，理由是（寫兩點）軍軍的方案操作簡單、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）在金屬活動性順序中，鋁＞鐵＞銅，①能證明鋁＞氫，②證明氫＞銅，③證明鋁＞鐵，設計的實驗應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)，還可能會是氧化銅和碳的混合物，可以通過硫酸來檢驗黑色物質(zhì)；
【設計與實驗】：根據(jù)金屬氧化物會與酸反應生成鹽和水，銅離子在溶液中顯藍色進行分析；
Ⅱ（2）根據(jù)裝置中的反應物書寫方程式；
（3）根據(jù)兩者除雜的反應物和反應條件進行分析．

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)，應該是二氧化碳；
（二）在金屬活動性順序中，鋁＞鐵＞銅，①能證明鋁＞氫，②證明氫＞銅，③證明鋁＞鐵，設計的實驗應該能夠證明鐵和銅的順序，可以使用鐵與硫酸銅的反應來證明，即為：將鐵片浸入CuSO4溶液中，過一會取出，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)，還可能會是氧化銅和碳的混合物，氧化銅可以和硫酸反應生成藍色溶液，故可以通過硫酸來檢驗黑色物質(zhì)，其反應的化學方程式為：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，其反應的化學方程式為：H₂+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O；
（3）氫氣的化學性質(zhì)比較活潑，操作復雜，需要加熱，所以軍軍的實驗具有操作更簡單，安全，且節(jié)約能源等優(yōu)點．
故答案為：（一）二氧化碳
（二）將鐵片浸入CuSO4溶液中，過一會取出，鐵片表面有紅色物質(zhì)析出；
（三）碳；藍色；CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；
（2）H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O； 
（3）軍軍；軍軍的方案操作簡單、安全，節(jié)約能源不需要加熱等．

點評 本題考查了金屬生銹以及金屬活動性順序的有關(guān)知識，完成此題，可以依據(jù)已有的知識進行．