11.铜器长期暴露在空气中会生成铜绿(俗称铜锈).铜锈的主要成分是碱式碳酸铜,碱式碳酸铜不稳定,受热分解成黑色固体物质,二氧化碳和水,这种黑色固体的成分是什么呢?
【查阅资料】1;碱式碳酸铜的化学式是Cu2(OH)2CO3,相对分子质量222
2;稀硫酸能与CuO反应,生成CuSO4和水,CuSO4溶液呈蓝色.
【提出猜想】结合碱式碳酸铜的化学式,对黑色固体产物做出以下猜想:
①可能是氧化铜;
②可能是炭粉;
③可能是炭粉和氧化铜的混合物.
甲同学认为猜想③无需验证就知道是错误的.他的理由是炭粉和氧化铜加热时能反应.
【实验验证】同学们称取了4.44g碱式碳酸铜在试管中加热使之完全分解,实验装置如图.冷却至室温后,称得黑色固体产物质量为3.2g.
(1)在加热分解碱式碳酸铜的实验装置中,大试管的管口略向下倾斜的目的是防止液体回流到试管底部,使试管破裂变.实验过程中看到澄清的石灰水变浑浊.
(2)乙同学向盛有少量黑色固体产物的试管中加入足量的稀硫酸,充分振荡,静置后观察现象.如果猜想①正确,现象应该是黑色固体全部消失,溶液变为蓝色.
(3)丙同学通过对得到的实验数据进行计算,排除了猜想②,他的理由是(结合计算说明)碱式碳酸铜中碳元素的质量为4.44g×$\frac{12}{222}$=0.24g,而黑色固体为3.2g,故不可能为炭粉.

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