题目内容

13．实验与探究是化学学习的重要方法和内容，李明看到家里多年未用的铜制火锅上有绿色的锈迹，他对绿色锈迹的成分和性质产生了浓厚兴趣．
【查阅资料】
①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，受热易分解；
②无水硫酸铜为白色粉末，遇水变蓝；
③碱石灰是CaO和NaOH的固体混合物，NaOH与CO2反应生成碳酸钠固体和水
④氧化铜与稀硫酸反应生成蓝色溶液，碳粉不与稀硫酸反应也不溶解在稀硫酸中．
【发现问题】
查阅资料后，该同学将少量碱式碳酸铜放入试管中加热，发现试管中的固体由绿色变成黑色，同时试管壁上有无色液滴生成．
为了进一步确定碱式碳酸铜受热分解的产物，进行了如下探究：
探究一：碱式碳酸铜受热分解生成的黑色固体成分．
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉；②氧化铜；③碳和氧化铜的混合物．
【设计方案】请帮助该同学完成下述实验报告：
实验操作与现象实验结论
取黑色粉末，加入足量稀硫酸，充分反应后，黑色固体全部溶解形成蓝色溶液猜想②正确
探究二：碱式碳酸铜受热分解还会生成CO2和H2O．
【进行实验】选择如下图所示装置进行验证

步骤一：连接A和B，打开活塞，通入一段时间的空气；
步骤二：点燃酒精灯，依次连接装置A→B→D→C（填“C”，“D”）；
步骤三：点燃酒精灯，观察到明显现象后，停止加热
【解释与结论】
①当观察到C中石灰水变浑浊，D中无水硫酸铜变蓝，说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO2和H2O，写出装置C中反应的化学方程式CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
②写出Cu2（OH）2CO3受热分解的化学方程式Cu2（OH）2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H2O+CO2↑．
【反思与评价】
上述装置中A的作用是除去空气中的水分和二氧化碳，防止对产物的检验造成干扰．

分析 探究一：【猜想与假设】根据氧化铜也是黑色的固体进行解答；
【设计方案】根据碳不和硫酸反应，而氧化铜能和硫酸反应生成硫酸铜和水进行解答；
探究二：【进行实验】根据水能使无水硫酸铜变蓝，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行解答；
【解释与结论】①根据水能使无水硫酸铜变蓝，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行解答；
②根据Cu2（OH）2CO3受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳进行解答．
【反思与评价】根据装置中A的作用是除去空气中的水分和二氧化碳，防止对产物的检验造成干扰进行解答．

解答 解：探究一：【猜想与假设】氧化铜也是黑色的固体，所以还有可能是氧化铜；
【设计方案】碳不和硫酸反应，而氧化铜能和硫酸反应生成硫酸铜和水，所以实验步骤：取黑色粉末，加入足量稀硫酸，充分反应后，黑色固体全部溶解形成蓝色溶液；
探究二：【进行实验】水能使无水硫酸铜变蓝，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以连接顺序为A→B→D→C；
【解释与结论】①水能使无水硫酸铜变蓝，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以当观察到C中石灰水变浑浊，D中无水硫酸铜变蓝，说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO2和H2O，C中反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
②Cu2（OH）2CO3受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳，反应的化学方程式为Cu2（OH）2CO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H2O+CO2↑；
【反思与评价】
装置中A的作用是除去空气中的水分和二氧化碳，防止对产物的检验造成干扰．
故答案为：
【猜想与假设】氧化铜；
【设计方案】取黑色粉末，加入足量稀硫酸，充分反应后，黑色固体全部溶解形成蓝色溶液；
【进行实验】DC；
【解释与结论】
①C中石灰水变浑浊，D中无水硫酸铜变蓝； CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
②Cu2（OH）2CO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H2O+CO2↑；
【反思与评价】除去空气中的水分和二氧化碳，防止对产物的检验造成干扰．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．

练习册系列答案
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