铜器长期暴露在空气中会生成铜绿．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2222,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� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

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．

分析【提出猜想】根据质量守恒定律和物质的颜色进行分析和猜想；
【实验验证】（1）使用试管对固体加热时，为防止药品湿存水或受热生成的水在管口凝聚后回流，需要保持试管口略低于底部；
（2）为验证氧化铜，根据氧化铜可与酸反应的性质，把黑色固体放入稀硫酸中，若能看到固体溶解而溶液呈蓝色，可以说明黑色固体为氧化铜
（3）根据碳元素的质量分析．

解答解：【提出猜想】根据质量守恒定律，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，黑色固体物质可能是氧化铜，由于炭粉和氧化铜加热时能反应，所以受热分解成黑色固体物质不可能是炭粉和氧化铜的混合物．
【实验验证】
（1）碱式碳酸铜受热分解生成的水在试管口冷凝成液体，为防止液态水回流至试管底引起试管炸裂，需要使试管口略向下倾斜；由于碱式碳酸铜不稳定，受热分解成二氧化碳，所以实验过程中看到澄清的石灰水变浑浊
（2）黑色的粉末氧化铜能与稀硫酸反应，生成蓝色的硫酸铜溶液和水；因此，当向黑色固体中加入稀硫酸，观察到黑色固体溶解，且溶液变成蓝色时，可说明黑色粉末为氧化铜；
（3）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．
故答案为：
【提出猜想】氧化铜；炭粉和氧化铜加热时能反应
【实验验证】
（1）防止液体回流到试管底部，使试管破裂变；变浑浊
（2）黑色固体全部消失，溶液变为蓝色
（3）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．

点评能使澄清石灰水变浑浊的气体为二氧化碳；能溶于稀硫酸得到蓝色溶液的黑色固体为氧化铜；对试管内固体加热时，试管口应向下倾斜．

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