Question

碱式碳酸铜[化学式为Cu₂(OH)₂CO₃，相对分子质量为222]加热完全分解后得到的黑色固体是什么呢？甲、乙、丙三位同学想通过实验探究，来确定该黑色固体的组成。

（1）提出问题：  黑色固体是什么？

（2）猜想与假设： 黑色固体可能是：①              ；②可能是炭粉；③可能是炭粉和氧化铜的混合物。请你补充猜想①。作出这些猜想的依据是                         。

（3）实验方案： 他们称取了2.22g碱式碳酸铜在试管中高温加热使之完全分解，冷却至室温，称得黑色固体产物的质量为1.6g。

（4）实验反思：① 甲同学经过思考后，认为可以排除猜想③，理由是                           （用化学方程式表示）。

② 乙同学根据质量守恒定律：化学反应前后，元素的种类和质量都不变。通过对得到的数据进行计算，排除了猜想②，他的理由是（通过计算式说明）                          。

(5)实验结论：结合甲、乙同学的探究和查阅资料，丙同学确认只有猜想①成立。

（6）实验拓展：丙同学想进一步探究该黑色固体的化学性质。他发现实验室有一瓶无色溶液，其标签严重破损（如图），

老师告诉他该瓶试剂是硫酸、硫酸钠或硫酸镁溶液中的一种。他通过查阅资料得知常温下这三种物质的溶解度如下表：

物 质	H2SO4	Na2SO4	MgSO4
常温下的溶解度∕g	与水以任意比互溶	18.0	39.0

丙同学根据以上信息，分析此溶液一定不是                 溶液。为确定其成分，他取了少量黑色固体放入试管中，然后向其中滴加了一定量的该无色溶液后，发现黑色固体全部消失，溶液由无色变为蓝色。他确定该溶液为               。其反应的化学方程式为                           。

【解析】初中阶段常见的黑色物质有：氧化铜、碳、二氧化锰、四氧化三铁等．然后根据化学反应前后元素种类不变，进行分析确定物质组成，（4）①碳具有还原性，能够和金属氧化物发生氧化还原反应，所以碳和氧化铜不能同时存在，②2.22g碱式碳酸铜含碳元素的质量为12/222×22.2g=0.12g≠1.6g，

（6）由标签可知：溶液的质量分数是20%，题中给出三种物种的溶解度，根据溶解度计算，在该温度下，饱和溶液中的溶质的质量分数，分析不可能的是什么．可能是什么；硫酸铜溶液是蓝色的

 

Answer 1

【答案】

（2）①可能是氧化铜    化学反应前后元素种类不变

             高温

（4）①C+2CuO==Cu+CO₂↑

②2.22g碱式碳酸铜含碳元素的质量为12/222×22.2g=0.12g≠1.6g

（6）硫酸钠  硫酸    H₂SO₄+CuO==CuSO₄+H₂O