题目内容

【题目】某化学兴趣小组发现实验室有多件表面呈灰绿色的金属制品, 经了解其来源并查阅相关资料(如下表),初步确认为铜制品。

紫铜

青铜

铜绿

主要成分

纯铜

铜锡合金

Cu2(OH)2CO3

性质与用途

紫红色, 质软,导电性能良好;主要用作电线电缆。

多呈灰绿色, 熔点低、硬度大、 可塑性强;可铸造成各种器具。

不溶于水的灰绿色粉末,溶于酸, 加热易分解;可作颜料、杀虫剂。

针对铜制品表面的灰绿色物质究竟是什么,同学们提出了多种猜想并展开实验探究。

【猜想假设】

(1)小吴同学认为可能是纯铜制品表面涂上了灰绿色的油漆;

小周同学认为可能是青铜(铜锡合金),因为常见的青铜是灰绿色的;

小黄同学认为是纯铜制品,只是表面长出了铜绿[ Cu2(OH)2CO3 ];

除上述猜想外,其他合理的猜想是____________________(只写一个)

【实验验证】三位同学为了验证各自上述的猜想,进行了以下探究:

(2)小吴刮下部分灰绿色物质放入燃烧匙中进行灼烧,发现该物质不能燃烧,证明灰绿色物质不是油漆。 其判断依据是________________________。

(3)小周刮下足量的灰绿色物质投入盐酸溶液中,观察到有气体产生,实验表明该气体不能燃烧。将表面刮净后的铜制品也投入盐酸中,并无气体产生。由此证明该铜制品不是青铜,理由是__________________。

(4)根据上述实验,小黄认为灰绿色物质可能是铜绿[ Cu2(OH)2CO3 ]。于是按图5所示装置进行实验。

实验证明小黄的猜测是正确的,因为在A中观察到灰绿色物质变黑,B中观察到了___________的现象, C中观察到了_____________的现象。B中所发生反应的化学方程式为:__________________。

如果将实验装置中的B和C进行调换,将无法得出灰绿色物质是铜绿的结论,原因是______________。

【实验拓展】

(5)小黄同学还从网上找到了利用氨水擦拭去除铜绿的方法,其原理是氨水与碱式碳酸铜反应生成铜氨络离子[Cu(NH3)42+],其离子方程式可表示为:___________________________。

【答案】(1)青铜表面长出了铜绿(铜制品表面附着其他灰绿色物质的合理答案也给分)

(2)油漆是有机物,可燃(油漆是可燃物)

(3)青铜中含有金属锡,能与盐酸反应生成氢气

(4)白色固体变蓝色澄清石灰水变浑浊

CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O(2分)无法确定分解产物中是否有水

(5)Cu2(OH)2CO3+8NH3·H2O=2Cu(NH3)42+2OH-+CO32-+8H2O(2分)

【解析】

试题分析:【猜想假设】(1)小吴同学认为可能是纯铜制品表面涂上了灰绿色的油漆;

小周同学认为可能是青铜(铜锡合金),因为常见的青铜是灰绿色的;

小黄同学认为是纯铜制品,只是表面长出了铜绿[Cu2(OH)2CO3],

组合上述分析答案可知,除上述猜想外,可能的猜想是青铜表面长出了铜绿;

【猜想假设】(2)油漆是可燃物,小吴刮下部分灰绿色物质放入燃烧匙中进行灼烧,发现该物质不能燃烧,证明灰绿色物质不是油漆;

(3)小周刮下足量的灰绿色物质投入盐酸溶液中,观察到有气体产生,实验表明该气体不能燃烧.将表面刮净后的铜制品也投入盐酸中,并无气体产生,证明该铜制品不是青铜,因为青铜是铜和锡的合金,青铜中含有金属锡,能与盐酸反应生成氢气;

(4)小黄同学认为是纯铜制品,只是表面长出了铜绿[Cu2(OH)2CO3],A中变黑说明分解生成氧化铜,B中变蓝是因为无水硫酸铜和水反应生成硫酸铜结晶水合物,证明分解生成了水,发生的反应为:CuSO4+5H2O=CuSO45H2O,装置C中澄清石灰水变浑浊证明生成了二氧化碳气体,如果将实验装置中的B和C进行调换,将无法得出灰绿色物质是铜绿的结论,因为调换 生成的水无法证明;

【实验拓展】(5)氨水和碱式硫酸铜沉淀反应生成可溶性的铜氨络合物,离子方程式为Cu2(OH)2CO3+8NH3H2O=2[Cu(NH3)4]2++CO32-+2OH-+8H2O;

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