Question

2009年2月12日，我國外交部發(fā)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(fā)表嚴(yán)正聲明：中國對其擁有不可置疑的所有權(quán)．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(zhì)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(dòng)性，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：把一根潔凈的銅絲浸入到硝酸銀溶液中．觀察到的現(xiàn)象是________，結(jié)論是________．
（2）根據(jù)銅綠的化學(xué)式推斷：銅綠是銅與空氣中________（填名稱）共同作用形成的，反應(yīng)前后銅元素化合價(jià)的變化情況是________．
（3）為探究銅綠的性質(zhì)，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(xiàn)的現(xiàn)象是：銅綠變黑色，管壁有水珠，澄清石灰水變渾濁．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________．

Answer 1

解：題干前部分與解題基本沒有太大的關(guān)系，這是情境題目常見的呈現(xiàn)方式．
（1）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究銅和銀的金屬活動(dòng)性，方案為將潔凈的銅絲插入到硝酸銀溶液中去．這個(gè)地方讓我們寫實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，金屬活動(dòng)性探究的實(shí)驗(yàn)練習(xí)和考試都是這樣：需要借助已經(jīng)熟悉的金屬活動(dòng)順序推斷相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，然后再根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象去得出對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論．由于銅比銀活潑，所以銅的表面有白色物質(zhì)生成，同時(shí)溶液變成藍(lán)色（注意回答現(xiàn)象要全面），對應(yīng)的結(jié)論是Cu比Ag活潑．
（2）銅綠的化學(xué)式為Cu₂（OH）₂CO₃，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，同時(shí)結(jié)合銅綠生成的環(huán)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(jù)組成比例（水中氫氧原子個(gè)數(shù)比為2：1，二氧化碳中碳氧原子個(gè)數(shù)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(zhì)名稱）．在反應(yīng)前銅是單質(zhì)，所以銅元素的化合價(jià)為0價(jià)，而反應(yīng)后生成銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]，根據(jù)化合價(jià)的代數(shù)和為零還有氫氧根為-1價(jià)、碳酸根為-2價(jià)，可以推出在銅綠中銅元素的化合價(jià)為+2價(jià)．
（3）實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)出這樣的信息：反應(yīng)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(shí)固體變成了黑色，說明生成了氧化銅．所以對應(yīng)轉(zhuǎn)化關(guān)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(zhì)生成，溶液變?yōu)樗{(lán)色； 銅比銀活潑．
（2）氧氣、二氧化碳、水蒸氣； 0→+2價(jià)．
（3）Cu₂（OH）₂CO₃2CuO+H₂O+CO₂↑．
分析：題目通過新情境，將金屬活動(dòng)性和金屬銹蝕以及信息型化學(xué)方程式以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，考查問題涉及面廣，所以回答要緊緊圍繞題目要求進(jìn)行分析和解答．對于銅綠的形成要考慮生成的環(huán)境結(jié)合質(zhì)量守恒定律來思考．對于銅綠受熱發(fā)生的反應(yīng)要仔細(xì)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(diǎn)評：回答實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要注意全面，填空題要注意嚴(yán)格審題，注意是化學(xué)式還是名稱的書寫．