Question

2010年5月18日是第34个国际博物馆日，我省对大冶铜绿山古铜矿遗址博物馆进行了全面修缮，并将外墙全部改为铜绿色，该馆现以全新姿容开门迎宾．已知铜绿[Cu₂（OH）₂CO₃]受热分解后，除生成CO₂和水蒸气外，试管中还有一些黑色粉末状固体．红星中学一化学兴趣小组通过实验探究，分析黑色固体的组成，并验证产生的气体．请你参与探究活动：
（1）如图1为加热铜绿的装置，请你指出图中的错误之处

 

．
（2）同学们对黑色粉末的成分作了如下猜想：
猜想1：黑色粉末只有木炭粉；
猜想2：黑色粉末为木炭粉与氧化铜的混合物；
猜想3：黑色粉末只有氧化铜．
（3）小芳同学直接否定了猜想1和猜想2，你认为她否定猜想1的理由是

 

；否定猜想2的理由是

 

．
（4）小王查阅资料知：木炭粉和氧化铜均为黑色固体，其中木炭粉不与稀酸反应，也不溶于稀酸，而氧化铜与稀酸反应，且溶液变为蓝色．
（5）她设计实验方案验证猜想3，步骤为：取少量黑色固体粉末于试管中，加入足量的稀硫酸，观察到

 

，由此她认为猜想3正确．
（6）若用如图2装置验证两种气体生成物，应将混合气体先通过

 

装置（填A或B），反之会有何影响？

 

．
（7）气体通过A时，应从

 

端进入（填a或b）；B中产生的现象是

 

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Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,酸的化学性质,碳的化学性质

专题：科学探究

分析：（1）实验中，凡是给试管内固体加热，试管口均应略向下倾斜，以防在试管口凝结水滴倒流炸裂试管；（3）根据铜绿的化学式Cu₂（OH）₂CO₃，铜绿受热分解后所得到的黑色固体只可能为炭粉、氧化铜中的一种或两种；根据质量守恒定律判断，黑色粉末中应含有铜元素，黑色粉末不可能只有木炭粉；而木炭粉与氧化铜的混合物在加热时会发生化学反应，不能共存；
（5）根据氧化铜与稀硫酸反应形成蓝色硫酸铜溶液而炭粉不能与稀硫酸反应而黑色固体不消失，观察黑色固体是否溶解而消失及溶液是否变成蓝色，由实验的现象判断固体物质的组成；
（6）装置A用于检验生成气体中的二氧化碳，澄清石灰水变浑浊；装置B中无水硫酸铜遇水变成蓝色，可用于检验生成气体中的水蒸气；由于气体通过装置A后，会混有水，此时再把气体通过装置B则无法说明生成物中是否含水；
（7）气体通过A时，若从 b端进入，可与石灰水充分接触反应，若从a端进入，则会被封闭在A中，无法导出；混合气体先通过B时，白色无水硫酸铜固体遇水蒸气会生成蓝色的五水硫酸铜晶体．

解答：解：（1）实验中，凡是给试管内固体加热，试管口均应略向下倾斜，以防在试管口凝结水滴倒流炸裂试管．故答案为：试管口没有向下倾斜；
（3）根据铜绿的化学式Cu₂（OH）₂CO₃，铜绿受热分解后所得到的黑色固体只可能为炭粉、氧化铜中的一种或两种；根据质量守恒定律判断，黑色粉末中应含有铜元素，黑色粉末不可能只有木炭粉；而木炭粉与氧化铜的混合物在加热时会发生化学反应，不能共存．故答案为：根据质量守恒定律判断，黑色粉末中应含有铜元素；木炭粉与氧化铜的混合物在加热时会发生化学反应，不能共存；
（5）根据氧化铜与稀硫酸反应形成蓝色硫酸铜溶液而炭粉不能与稀硫酸反应而黑色固体不消失，观察黑色固体是否溶解而消失及溶液是否变成蓝色，由实验的现象判断固体物质的组成，若猜想3正确，则看到的现象应为黑色固体逐渐全部溶解，液体变蓝色．故答案为：黑色固体逐渐全部溶解，液体变蓝色；
（6）装置A用于检验生成气体中的二氧化碳，澄清石灰水变浑浊；装置B中无水硫酸铜遇水变成蓝色，可用于检验生成气体中的水蒸气；由于气体通过装置A后，会混有水，此时再把气体通过装置B则无法说明生成物中是否含水．故答案为：B；无法说明气体生成物中是否有水蒸气；
（7）气体通过A时，若从 b端进入，可与石灰水充分接触反应，若从a端进入，则会被封闭在A中，无法导出；混合气体先通过B时，白色无水硫酸铜固体遇水蒸气会生成蓝色的五水硫酸铜晶体．故答案为：b；白色固体变蓝色．

点评：检验混合气体组成中是否含有水时，应先对气体中的水进行检验，避免通入溶液检验其它组成成分时混入水而影响水的检验；无水硫酸为白色粉末，遇水会则变成蓝色，实验室常用其来检验水的存在．