Question

3．小明在化学实验室发现了一块绿色的孔雀石样品，他查阅资料后知道其成分为碱式碳酸铜[Cu₂（OH）₂CO₃]．小明以孔雀石（不考虑其中的杂质参与反应）为原料设计了如图1所示（部分生成物略去）的化学反应，请回答下列问题：

【已知】
a．碱式碳酸铜受热会分解成三种氧化物；
b．在反应①中各元素的化合价不变；
c．其中X是一种气体，Y是最常见的液态物质，Z是黑色固体．
（1）写出反应①的化学方程式Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H₂O+CO₂↑；在该反应的结束后，固体中铜元素的质量分数变大（填“变大”、“不变”或“变小”）．
（2）可用图2完成反应②的相关实验：
Ⅰ．写出该反应的化学方程式2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，试管中的实验现象黑色固体逐渐变成红色，其中网罩的作用是使火焰集中，提高火焰温度．
Ⅱ．实验结束后，进行操作是a．
a．先把导管从澄清石灰水中撤出，后熄灭酒精灯
b．先熄灭酒精灯，后把导管从澄清石灰水中撤出．

Answer 1

分析 （1）根据碱式碳酸铜受热会分解成三种氧化物；在反应①中各元素的化合价不变；其中X是一种气体，Y是最常见的液态物质，Z是黑色固体，Z会与碳高温生成铜，所以Z是氧化铜，X是二氧化碳，Y是水，反应后固体质量减少进行分析；
（2）Ⅰ根据氧化铜和碳在高温的条件下生成铜和二氧化碳，网罩的作用是使火焰集中，提高火焰温度进行分析；
Ⅱ根据实验结束后，进行操作是先把导管从澄清石灰水中撤出，后熄灭酒精灯，防止石灰水倒流，炸裂试管进行分析．

解答 解：（1）碱式碳酸铜受热会分解成三种氧化物；在反应①中各元素的化合价不变；其中X是一种气体，Y是最常见的液态物质，Z是黑色固体，Z会与碳高温生成铜，所以Z是氧化铜，X是二氧化碳，Y是水，化学方程式为：Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H₂O+CO₂↑，反应后固体质量减少，所以在该反应的结束后，固体中铜元素的质量分数变大；
（2）Ⅰ根据氧化铜和碳在高温的条件下生成铜和二氧化碳，化学方程式为：2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，实验现象为：黑色固体逐渐变成红色，网罩的作用是使火焰集中，提高火焰温度；
Ⅱ实验结束后，进行操作是先把导管从澄清石灰水中撤出，后熄灭酒精灯，防止石灰水倒流，炸裂试管，故选：a．
故答案为：（1）Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H₂O+CO₂↑，变大；
（2）Ⅰ2CuO+C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+CO₂↑，黑色固体逐渐变成红色，使火焰集中，提高火焰温度；
Ⅱa．

点评 物质推断要在明显的结论的协助下，逐一突破，注意相互的限制制约的利用．