Question

《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。

（1）查阅高中教材得知铜锈为Cu₂(OH)₂CO₃，俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和____。

（2）继续查阅中国知网，了解到铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu₂(OH)₂CO₃和Cu₂(OH)₃Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示：

Cu₂(OH)₂CO₃和Cu₂(OH)₃Cl分别属于无害锈和有害锈，请解释原因____。

（3）文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl（白色不溶于水的固体），请结合如图回答：

①过程Ⅰ的正极反应物是____。

②过程Ⅰ负极的电极反应式是____。

（4）青铜器的修复有以下三种方法：

ⅰ.柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈；

ⅱ.碳酸钠法：将腐蚀文物置于含Na₂CO₃的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu₂(OH)₂CO₃；

ⅲ.BTA保护法：请回答下列问题：

①写出碳酸钠法的离子方程式____。

②三种方法中，BTA保护法应用最为普遍，分析其可能的优点有____。

A.在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜

B.替换出锈层中的Cl^-，能够高效的除去有害锈

C.和酸浸法相比，不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”

D.原子利用率为100%

Answer

O2、H2O、CO2 Cu2(OH)2CO3为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜，属于无害锈，Cu2(OH)3Cl为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈 氧气和水 Cu-e-+Cl-=CuCl 4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl- ABC

【解析】

(1)由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变；

(2)结合图像可知，Cu2(OH)2CO3为致密结构，Cu2(OH)3Cl为疏松结构；

(3)正极得电子发生还原反应，过程Ⅰ的正极反应物是氧气，Cu作负极；

(4)在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜；替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈；BTA保护法不破坏无害锈。

(1)铜锈为Cu2(OH)2CO3，由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，参与形成铜绿的物质有Cu和O2、H2O、CO2，故答案为：O2、H2O、CO2；

(2)结合图像可知，Cu2(OH)2CO3为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜，属于无害锈，Cu2(OH)3Cl为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈，故答案为：Cu2(OH)2CO3为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜，属于无害锈，Cu2(OH)3Cl为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈；

(3)①结合图像可知，正极得电子发生还原反应，过程Ⅰ的正极反应物是氧气，电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-，故答案为：氧气和水；

②结合图像可知，过程Ⅰ中Cu作负极，电极反应式是Cu-e-+Cl-=CuCl，故答案为：Cu-e-+Cl-=CuCl；

(4)①碳酸钠法中，Na2CO3的缓冲溶液使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3，离子方程式为4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-，故答案为：4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-；

②A. 在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜，能保护内部金属铜，这能使BTA保护法应用更为普遍，故A正确；

B.Cu2(OH)3Cl为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈。替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈，这能使BTA保护法应用更为普遍，故B正确；

C. 酸浸法会破坏无害锈Cu2(OH)2CO3，BTA保护法不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”，这能使BTA保护法应用更为普遍，故C正确；

D. 替换出锈层中的Cl-，原子利用率不是100%，故项错误，故答案为：ABC。