【题目】铜片在潮湿的空气中久置，表面会产生绿色的铜锈。某小组同学设计并进行实验，探究铜生锈的条件。

【查阅资料】常温下，亚硫酸钠（Na2SO3）可与O2发生化合反应。

【猜想与假设】常温下，铜生锈可能与O2、CO2、水蒸气有关。

【进行实验】通过控制与铜片接触的物质，利用如图装置（铜片长度为3 cm，试管容积为20 mL）分别进行下列5个实验，并持续观察30天。

编号

主要实验操作

实验现象

1

先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气

再加入2 mL浓硫酸

铜片始终无明显变化

2

先加入4 mL饱和Na2SO3溶液

再充满CO2

铜片始终无明显变化

3

加入2 mL NaOH浓溶液

铜片始终无明显变化

4

先加入2 mL浓硫酸

再通入约4 mL CO2

铜片始终无明显变化

5

先加入2 mL蒸馏水

再通入约4 mL CO2

铜片表面变成绿色

【解释与结论】

（1）实验中，NaOH浓溶液的作用是________（用化学方程式表示）。

（2）实验1的目的是________。

（3）实验2中，试管内的气体主要含有CO2、________。

（4）得出“铜生锈一定与H2O有关”的结论，依据的两个实验是________（填编号）。

（5）由上述实验可推知，铜片生锈的条件是________。

【反思与评价】

（6）在猜想与假设时，同学们认为铜生锈与N2无关，其理由是________。

（7）兴趣小组的同学认为不需进行上述实验，他们向铜锈中加入稀盐酸并把的气体通入澄清的石灰水变浑浊，即可得出铜生锈与空气中的二氧化碳有关。他们的依据是________。

参考答案：

【答案】 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 探究Cu只与O2接触是否会生锈 H2O 4、5 Cu与H2O、CO2、O2同时接触 常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质反应 质量守恒定律

【解析】（1）实验中，NaOH浓溶液要将空气中二氧化碳除去，形成对照，化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

（2）先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气，除去了二氧化碳，再加入2 mL浓硫酸除去了水分，所以探究探究Cu只与O2接触是否会生锈；

（3）常温下，亚硫酸钠（Na2SO3）可与O2发生化合反应。先加入4 mL饱和Na2SO3溶液，除去O2，再充满CO2，试管内的气体主要含有CO2、水蒸气、氮气等，但是氮气与铜锈是无关；

（4）4实验先加入2 mL浓硫酸，再通入约4 mL CO2与5实验先加入2 mL蒸馏水，再通入约4 mL CO2唯一变量是水，对照得出“铜生锈一定与H2O有关”的结论。

（5）通过上述实验可以得出铜生绣的条件是与水、氧气和二氧化碳共同反应；

（6）常温下氮气的化学性质不活泼，很难和其他物质反应，所以铜生锈与N2无关；

（7）向铜锈中加入稀盐酸并把的气体通入澄清的石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，由质量守恒定律，反应前后元素的种类不变，可知铜锈含有碳元素，即可得出铜生锈与空气中的二氧化碳有关。

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