Question

铜在潮湿的空气中也生锈（铜绿），学名碱式碳酸铜．如图2，为探究碱式碳酸铜[化学式为Cu₂（OH）₂CO₃]加热分解的产物，取一定量样品进行加热至不再反应为止（如图1）．（无水硫酸铜遇水变蓝色）．

观察到的现象有：试管内由绿色变成黑色，A中变浑浊，B中白色变蓝色．
（1）根据上述A、B中的现象推断产物中一定有

 

为保证实验结果的准确性，导管应先与

 

装置连接（填A或B），理由是

 

．
（2）对试管内的黑色固体物质作出如下猜想：
①可能是炭粉；②可能是四氧化三铁；③可能是氧化铜．④可能是炭粉和氧化铜．
马上有人认为猜想②肯定不可能，理由是：

 

．经讨论又有人认为猜想④也不可能，原因是

 

．请你设计一个方案，证实第③个猜想：

 

．根据上述信息写出铜绿分解的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的性质或变化规律,常见气体的检验与除杂方法,碳的化学性质,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）根据题中信息解答，要验证水和二氧化碳生成必须先验证生成水再验证生成二氧化碳，不能颠倒，颠倒后无法验证水的生成．
（2）根据所学黑色固体探究，并利用质量守恒定律解释，利用物质的性质设计方案．向黑色物质中，加入足量的稀硫酸振荡，溶液变成蓝色，证明只有氧化铜．

解答：（1）A中石灰水变浑浊说明有二氧化碳生成，B中无水硫酸铜由白色变蓝色说明有水生成，故推断产物中一定有CO₂和H₂O；要验证水和二氧化碳生成必须先验证生成水再验证生成二氧化碳，因为澄清石灰水中含有水蒸气，若颠倒后可能是气体从石灰水中通过带出来的水蒸气，而不能证明铜绿受热分解得到水不能颠倒，颠倒后无法验证水的生成，故选B；
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，四氧化三铁中有铁元素，碱式碳酸铜[化学式为Cu₂（OH）₂CO₃]中无铁元素，故②肯定不可能；
炭具有还原性，在加热条件下时，炭粉和氧化铜会发生反应，故不可能同时剩余；
氧化铜是金属氧化物，能够和酸反应，所以取样，加入足量稀硫酸或稀盐酸，若固体溶解，且溶液由无色变成蓝色则黑色固体为氧化铜，
试管内由绿色变成黑色，A中变浑浊，B中白色变蓝色，说明碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、二氧化碳、水，化学方程式为：Cu₂（OH）₂CO3

△   .

2CuO+CO₂↑+H₂O
答案：
（1）CO₂和H₂O； B；由于先通过石灰水后，会带出水分，所以无法测定是否有水生成．
（2）不符合质量守恒定律，反应前无铁元素；在加热条件下，炭粉和氧化铜会发生反应；取样，加入足量稀硫酸或稀盐酸，若固体溶解，且溶液由无色变成蓝色则黑色固体为氧化铜加热．
Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+CO₂↑+H₂O（2分）．

点评：本题主要考查了碱式碳酸铜的有关内容，解答本题的关键是要充分理解物质的性质和实验目的，只有这样才能对问题做出正确的判断．