Question

2009年2月12日，我國外交部發言人就法國佳士得公司拍賣圓明園兔首和鼠首兩件文物[見圖㈠]，發表嚴正聲明：中國對其擁有不可置疑的所有權．這兩件文物，均為青銅器，其表面呈綠色．

（查閱資料）銅表面的綠色物質叫銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]，是銅長期暴露在空氣中生成的．
（1）為比較銅與銀的金屬活動性，設計了如下實驗：把一根潔凈的銅絲浸入到硝酸銀溶液中．觀察到的現象是________，結論是________．
（2）根據銅綠的化學式推斷：銅綠是銅與空氣中________（填名稱）共同作用形成的，反應前后銅元素化合價的變化情況是________．
（3）為探究銅綠的性質，從其它銅器上取下一些銅綠樣品，放入圖㈡所示裝置中，加熱后出現的現象是：銅綠變黑色，管壁有水珠，澄清石灰水變渾濁．該反應的化學方程式為________．

Answer 1

解：題干前部分與解題基本沒有太大的關系，這是情境題目常見的呈現方式．
（1）設計實驗來探究銅和銀的金屬活動性，方案為將潔凈的銅絲插入到硝酸銀溶液中去．這個地方讓我們寫實驗現象，金屬活動性探究的實驗練習和考試都是這樣：需要借助已經熟悉的金屬活動順序推斷相應的實驗現象，然后再根據實驗現象去得出對應的實驗結論．由于銅比銀活潑，所以銅的表面有白色物質生成，同時溶液變成藍色（注意回答現象要全面），對應的結論是Cu比Ag活潑．
（2）銅綠的化學式為Cu₂（OH）₂CO₃，根據質量守恒定律，同時結合銅綠生成的環境，我們可以得知，碳元素來自于空氣中的二氧化碳，氫元素來自于空氣中的水蒸氣，根據組成比例（水中氫氧原子個數比為2：1，二氧化碳中碳氧原子個數為1：2），相對氫元素和碳元素有剩余的氧元素，那么這氧元素來自于空氣中的氧氣．所以銅綠是銅與空氣的氧氣、水蒸氣和二氧化碳共同作用形成的（注意填寫物質名稱）．在反應前銅是單質，所以銅元素的化合價為0價，而反應后生成銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]，根據化合價的代數和為零還有氫氧根為-1價、碳酸根為-2價，可以推出在銅綠中銅元素的化合價為+2價．
（3）實驗中反應出這樣的信息：反應條件是加熱，生成物中有能夠使石灰水變渾濁的二氧化碳，試管壁的水珠證明生成了水，同時固體變成了黑色，說明生成了氧化銅．所以對應轉化關系為Cu₂（OH）₂CO₃CuO+H₂O+CO₂↑，然后配平即可Cu₂（OH）₂CO₃2CuO+H₂O+CO₂↑．
故答案：
（1）銅絲表面有白色物質生成，溶液變為藍色； 銅比銀活潑．
（2）氧氣、二氧化碳、水蒸氣； 0→+2價．
（3）Cu₂（OH）₂CO₃2CuO+H₂O+CO₂↑．
分析：題目通過新情境，將金屬活動性和金屬銹蝕以及信息型化學方程式以及化學實驗有機結合，考查問題涉及面廣，所以回答要緊緊圍繞題目要求進行分析和解答．對于銅綠的形成要考慮生成的環境結合質量守恒定律來思考．對于銅綠受熱發生的反應要仔細從題干提煉生成物的特征從而找到確定生成物，然后書寫配平．
點評：回答實驗現象要注意全面，填空題要注意嚴格審題，注意是化學式還是名稱的書寫．