Question

某化学兴趣小组对铜器表面生成的绿色铜锈展开如下探究，请回答有关问题．
（1）探究铜锈的组成．
【实验过程】
实验一：

实验步骤	实验现象	实验结论
a．取少量铜锈于试管中，加入适量稀硫酸	固体溶解，产生气泡，溶液呈______色	铜锈中含有Cu^2+
b．将生成气体通入______	______	铜锈中含有CO3^2-

实验二：另取少量铜锈隔绝空气加热，发现绿色粉末变黑色，试管壁上有水珠．
【实验结论】综合以上两实验，可以确认铜锈中含有______种元素．
（2）探究铜生锈的条件．
【猜想】同学们对空气中有哪些物质参与了铜的生锈作出以下三种猜想：①CO₂、H₂O   ②O₂、H₂O   ③CO₂、H₂O、O₂
根据铜锈的组成元素并结合铁生锈的知识，你认为上述猜想错误的是______（填序号）．
【实验设计】为验证另外两种猜想，同学们设计了下图中A、B两个对比实验，请你在方框内完成实验B的设计．（语言叙述或画图说明均可）______．

【预计结论】若A中的铜生锈，B中的铜不生锈，则正确的猜想是______（填序号）．

Answer

（1）硫酸铜溶液是蓝色的，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，根据生成物可以判断反应物的元素组成；
（2）铜与水、氧气、二氧化碳等物质充分接触时容易生锈．
【解析】
（1）铜锈能和稀硫酸反应生成硫酸铜、水和二氧化碳，硫酸铜溶液是蓝色的，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊．故填：蓝；石灰水中；石灰水变浑浊．
由稀硫酸和铜锈反应的生成物可知，铜锈中含有铜元素和碳元素；由铜锈隔绝空气加热的生成物可知，铜锈中含有氢元素和氧元素；所以铜锈中含有铜元素、碳元素、氢元素和氧元素等4种元素．故填4．
（2）根据铜锈的组成元素并结合铁生锈的知识，你认为上述猜想错误的是②，因为②中不含有碳元素，根据质量守恒定律可知，如果是②，则铜锈中不可能含有碳元素．故填：②．
B中的实验设计为：在密封的试管中，铜片的一部分浸入蒸馏水中，另一部分只与二氧化碳充分接触．故填：在密封的试管中，铜片的一部分浸入蒸馏水中，另一部分只与二氧化碳充分接触．
若A中的铜生锈，B中的铜不生锈，说明铜生锈时需要氧气参加．故填：③．