Question

甲、乙两位同学发现铜质眼镜架上出现一些绿色的锈渍．经查阅资料得知，铜锈的化学成分是碱式碳酸铜[Cu₂（OH）₂CO₃]．他们依照钢铁生锈的研究方法设计如下实验（如图1所示）：①将光亮铜片部分浸入蒸馏水中；②将光亮铜片完全浸入煮沸过的蒸馏水中；③将光亮铜片放在干燥的空气中．请回答：
（1）推测一段时间后会出现铜锈的是：    （填序号）试管内铜片．
（2）根据上述实验，甲同学认为：铜的锈蚀是铜与水、氧气共同作用的结果．乙同学不同意甲同学的观点，欲弄清导致铜锈蚀的因素，他根据铜锈的成分设计了图2实验，请帮他在横线上分别写出B、C、D三只试管中应加入的物质的化学式：

（3）请你帮两位同学想一个防止铜质眼镜框生锈的原理：    ．

Answer

根据铜锈的化学式及其质量守恒定律，可以猜想铜生锈的条件是与水、氧气和二氧化碳同时接触；
设计对比实验可以验证铜生锈的条件；
破坏铜生锈的条件可以防止生锈．
【解析】
（1）铜锈中含有铜元素、氧元素、氢元素和碳元素，②中铜只与水接触，没有氧气和二氧化碳，不容易生锈；③中铜只与氧气和二氧化碳接触，没有水，不容易生锈；①中的铜与水、氧气和二氧化碳同时接触，比较容易生锈．
故填：①．
（2）欲弄清导致铜锈蚀的因素，可以设计对比实验，A中是铜与水、氧气和二氧化碳同时接触，那么B、C、D中，应该使铜只与氧气和二氧化碳接触、只与水和氧气接触、只与水和二氧化碳接触，通过实验对比，可以判断铜生锈的条件；
通过较长一段时间后，发现A中铜生锈，B、C、D中的铜均未生锈，说明铜生锈的条件是与水、氧气和二氧化碳同时接触．
B、C、D中的横线上应该填的物质分别是：氧气和二氧化碳、氧气和水、水和二氧化碳，化学式分别为：O2、CO2；O2、H2O；H2O、CO2．
故填：O2、CO2；O2、H2O；H2O、CO2．

（3）铜与水、氧气和二氧化碳同时接触时容易生锈，那么使铜与氧气隔绝，或与水隔绝，或与氧气、水和二氧化碳同时隔绝，就可以防止铜生锈．
故填：使铜与水、氧气和二氧化碳隔绝．