Question

某校化学兴趣小组的同学发现长期露置在空气中的金属M表面会被锈蚀，于是他们一起探究金属M锈蚀的原因。经检测，锈蚀物中除含有M元素外，还含有C、H、O三种元素。

（1）甲同学依据锈蚀物中的组成元素，推测空气中_____肯定参加了反应，但不能确定空气中的氧气是否参与反应。为了确认空气中的氧气是否参加反应，设计如图系列实验，你认为其中必须要做的对照实验是_____（填字号）。

若观察到_____（填现象），证明氧气参加了反应。

（2）若金属M是铜，铜器据长期露置在空气中会生成绿色铜锈，它的主要成分是碱式碳酸铜（铜Cu₂（OH）₂CO₃）。小组同学欲探究Cu₂（OH）₂CO₃的性质。

查阅资料：①Cu₂（OH）₂CO₃的化学性质与Cu（OH）₂和CuCO₃混合物的性质相同

②Cu（OH）₂受热分解生成CuO和H₂O，CuCO₃的化学性质和CaCO₃相似

③白色CuSO₄粉末遇水变蓝色

结合以上信息分析Cu₂（OH）₂CO₃加热分解产物为_____。

（实验探究）

为进一步验证Cu₂（OH）₂CO₃受热分解产物，从如图中选择部分装置进行实验。装置的连接顺序为_____；实验中可观察到的现象是_____。

（实验结论）碱式碳酸铜受热易分解。

Answer

CO2和H2O AC A中M生锈，C中M不生锈 CuO、CO2和H2O ADB A中固体由绿色变为黑色，D中白色固体变为蓝色，B中澄清石灰水变浑浊

【解析】

【解析】
（1）根据题目信息，锈蚀物除了含有M元素，还含有C、H、O三中元素，这三种元素则来自于空气，而空气中含有碳元素为二氧化碳，含有氢元素为水，这两种物质包含了C、H、O三中元素，所以这两种一定参与了反应；空气也有氧气的存在，含有氧元素，因此为了确定氧气是否参与的反应，设计实验验证氧气的影响，将氧气作为唯一变量，而A和C只是将氧气作为了变量，所以选择其为对照实验；若观察到A中生锈，B不生锈，说明氧气存在可以使M生锈，得出实验结论，氧气参加了反应；

故答案为：CO2和H2O；AC；A中M生锈，C中M不生锈。

（2）根据题目信息，碱式碳酸铜可以看做是氢氧化铜和碳酸铜的混合物，而碳酸铜与碳酸钙性质相似，氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，碳酸铜则加热会生成氧化铜和二氧化碳，所以碱式碳酸铜受热分解则会生成氧化铜、水和二氧化碳；

故答案为：CuO、CO2和H2O。

【实验探究】反应物为固体且需要加热，所以选择A为发生装置，氧化铜为黑色固体，因此在A中通过固体颜色变化确定，二氧化碳可以用澄清石灰水验证，水可以利用无水硫酸铜验证，而验证水的存在是先放在澄清石灰水之前，避免气体先通过澄清石灰水带出水蒸气，影响实验结果判断，所以顺序为ADB；A中固体变为黑色，证明氧化铜的存在，D中无色变为蓝色，证明水的存在，澄清石灰水变浑浊，证明了二氧化碳的存在；

故答案为：ADB；A中固体由绿色变为黑色，D中白色柜体变为蓝色，B中澄清石灰水变浑浊。