Question

某同学在电视寻宝节目中，看到一些铜制文物上有绿色的锈迹，并对绿色锈迹产生了探究兴趣．
【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的成分．
【猜想与假设】该黑色固体可能是①碳粉；②

 

；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
	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，关闭活塞，依次连接装置A→B→

 

→

 

（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

 

，说明碱式碳酸铜受热分解生成了CO₂和 H₂O，写出C中反应的化学方程式

 

．
②Cu₂（OH）₂CO₃受热分解的化学方程式

 

．
【反思与评价】
上述装置中A的作用是

 

．

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,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

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 

△   .

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 

△   .

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：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．