题目内容
【题目】某学习小组同学欲利用绿色粉末碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]制备金属铜，并进行相关的实验。
[实验一]制备氧化铜并检验产物，装置如下图所示(省略夹持仪器)。
步骤一:打开弹簧夹，通入氮气。
步骤二:关闭弹簧夹，将A、B、C装置连接，并开始加热至A中固体质量不变，停止加热。
通入氮气的作用是________________；实验过程中，观察到A中有黑色固体生成，B中无水硫酸铜变蓝色、C中澄清石灰水变浑浊。碱式碳酸铜受热分解除了生成氧化铜，还生成了________________。装置C中反应的化学方程式为________________。
[实验二]用[实验一]中产生的氧化铜制备金属铜。
方法1:用一定量碳粉与[实验一] 中产生的氧化铜加热制取铜并检验产物。
实验过程中，观察到G中溶液变浑浊。E 中试管内固体反应的化学方程式是________________；装置F的作用是_____________________。
实验反思:为何[实验一]中步骤二需要加热至A中固体质量不变,才停止加热。分析可能的原因是____________________。
方法2:取适量[实验一]中产生的氧化铜,依据下列实验流程制取金属铜。
步骤I中反应的化学方程式是________________，观察到的现象是________________；步骤II中滤渣的成分是________________， 在滤渣中加入过量稀硫酸反应化学方程式是________________。
实验反思:在[实验二]中，你认为方法2优于方法1的理由是________________(写一条)。
【答案】排出装置内残留的空气 水和二氧化碳 
防止石灰水倒流 确保碱式碳酸铜在实验一中完全分解，防止干扰实验二中方法1碳与氧化铜反应产物的检验 
黑色固体溶解，溶液呈蓝色 铁、铜 
方法1需要加热，能耗较高
【解析】
[实验一]步骤二：由于装置内残留有空气，会影响无水硫酸铜和澄清石灰水质量变化，所以通入氮气，将内部残留的空气排出；无水硫酸铜变为蓝色，证明有水生成，澄清石灰水变浑浊说明有二氧化碳生成，所以除了黑色氧化铜外，还有水和二氧化碳生成；C中二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，据此书写化学方程式，注意配平及沉淀符号；
故答案为：排出装置内残留的空气；水和二氧化碳；。
[实验二]方法1：澄清石灰水变浑浊说明有二氧化碳生成，反应物为碳与氧化铜，在高温条件下，生成铜和二氧化碳，据此书写化学方程式；由于澄清石灰水可以吸收二氧化碳，容易造成内部压强减小，澄清石灰水容易被压入导管，造成倒吸，为了避免倒吸发生，采用F装置作为缓冲；
故答案为：；防止石灰水倒流。
实验反思：碳与氧化铜会生成二氧化碳，而实验一中碱式碳酸铜也可分解生成二氧化碳，为了避免有残留的碱式碳酸铜影响方案二中方法1产物的检验，需要确保碱式碳酸铜全部反应，直至质量不再变化，此时碱式碳酸铜被全部分解完毕；
故答案为：确保碱式碳酸铜在实验一中完全分解，防止干扰实验二中方法1碳与氧化铜反应产物的检验。
方法2：氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水，据此书写化学方程式；氧化铜为黑色固体，被硫酸溶解，而生成的硫酸铜溶于水形成蓝色溶液，因此可以看到黑色固体溶解，溶液呈蓝色；铁金属活动性强于铜，所以铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，因此滤渣为生成的铜和剩余的铁；铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜不参与反应，据此书写化学方程式；
故答案为：；黑色固体溶解，溶液呈蓝色；铁、铜；。
[实验反思]：方法1的反应条件为高温，需要加热，能耗较高，而方法2不需要加热，只需加入溶剂即可；
故答案为：方法1需要加热，能耗较高。
名校课堂系列答案
【题目】某校化学兴趣小组欲探究 CO2 与 NaOH 溶液反应后的溶质组成。
（查阅资料）20℃时，几种物质在水中的溶解度（S）：
物质 | Na2CO3 | NaHCO3 | Ca（OH）2 | Ba（OH）2 | NaOH |
S/g | 21.5 | 9.6 | 0.165 | 3.89 | 109 |
（实验探究Ⅰ）
实验一：取两只充满 CO2 的矿泉水瓶，分别加入50mL 的水和等体积的 NaOH 溶液，立即拧紧瓶盖， 实验如图，充分振荡。瓶子变瘪程度 A______B（填 “＞”“=”“＜”）。
实验二：验证 B 瓶中反应生成了 Na2CO3：取少量 B 瓶中的溶液，滴加过量 BaCl2 的溶液，有白色沉淀生成，静置。
（1）该反应的化学方程式为______。
（2）实验中不宜将 BaCl2 溶液换成 CaCl2 溶液，原因是______。
实验三：取少量实验二中的上层清液，滴入几滴酚酞。
（3）溶液变红色。说明清液中还有 NaOH。
（4）实验二中必须加入过量的 BaCl2 溶液，理由是______。
（实验探究Ⅱ）
（查阅资料）
（1）本实验条件下，NaOH 溶液、Na2CO3 溶液和NaHCO3 溶液的 pH 分别约为 14.0、12.0和 8.5。
（2）将 CO2 通入少量的澄清石灰水中，溶液变浑浊，继续通 CO2 气体，浑浊逐渐消失， 其消失过程中发生的反应为：CaCO3 + H2O + CO2 =Ca（HCO3）2
（提出猜想）过量 CO2 与 NaOH 溶液反应后的溶质中还可能含有______（填化学式）。
（进行实验）小明在老师的帮助下利用数字传感器完成了以下实验。室温（约 20℃）下， 将 8gNaOH 溶于 190g 水中，然后向其中持续通入二氧化碳气体，同时用数字传感器测定溶液的 pH 变化，所得数据如图 2 所示。
（得出结论）
（1）实验中，用“分液漏斗”而不用“长颈漏斗”的原因是______；
（2）根据资料和图像判断：M点溶质应为______（填化学式）；
（反思交流）
（1）经多次重复实验，所得实验结果基本一致。实验过程中发现 18min 后溶液的 pH 基本不再变化，则此时烧杯内______（填“有”或“无”）晶体析出，原因是______。
（2）待 pH 不再变化后，取适量溶液，向其中滴加几滴稀盐酸，立即产生气泡，该反应的化学方程式为_______。
