Question

2．同學們在實驗室發(fā)現了三種金屬鋁、鐵、銅，其中有一塊銅片生銹了，表面附有部分銅綠（銅綠的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃ ）．他們的實驗過程如下：
（1）銅綠是銅與空氣中的氧氣、水和CO₂（填化學式）共同作用的結果．
（2）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鋁片浸入氯化亞鐵溶液中，它們的實驗現象是
①有氣泡產生．
②無變化．
③鋁片表面析出黑色固體．
這組實驗還不能完全證明三種金屬的活動性順序．請你補充一個實驗來達到實驗目的（寫出實驗步驟）．
（3）他們還想用加熱的方法除去銅綠，加熱時卻發(fā)現銅片表面全部變黑．經查閱資料知道：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．
a．他們提出猜想：該黑色物質可能是氧化銅，也可能是氧化銅和的混合物．
b．請設計一個實驗方案，用于檢驗黑色物質．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論

Answer 1

分析 （1）根據質量守恒定律推測銅生銹的因素，
（2）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，
（3）根據提供的黑色物質，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．

解答 解：（1）銅綠的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃，根據質量質量守恒定律，則生成銅銹需要含有碳元素的物質，應該是二氧化碳，所以本題答案為：CO₂；
（2）在金屬活動性順序中，鋁＞鐵＞銅，①鋁與稀硫酸反應生成硫酸鋁和氫氣，能證明鋁＞氫，②銅與稀硫酸不反應，證明氫＞銅，③鋁與氯化亞鐵反應生成鐵和氯化鋁，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，所以本題答案為：有氣泡產生；無變化；鋁片表面析出黑色固體；將鐵片浸入CuSO₄溶液中，過一會取出，鐵片表面有紅色物質析出；
（3）根據提供的黑色物質，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，氧化銅與硫酸反應生成藍色的硫酸銅溶液，而碳與硫酸不反應．
故本題答案為：C（或炭）；剪下一片變黑的銅片，放入盛有足量稀硫酸的試管中，微熱；銅片表面黑色固體全部消失，露出紅色的銅，溶液變藍色，此黑色固體是氧化銅；若銅片表面黑色固體部分消失，則為氧化銅和炭的混合物．

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