Question

17．某兴趣小组为了探究碱式碳酸铜【化学式为Cu₂（OH）₂CO₃】加热后分解的产物．取一定量样品进行加热，生成黑色固体，并产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，思考并回答：
（1）产生的气体中肯定含有CO₂；
（2）【提出问题】该黑色固体的主要成分是什么？
【查阅资料】碱式碳酸铜分解的产物均为化合物．
【猜想与假设】①可能是炭黑（碳的单质）；
②可能是铁或铁的氧化物；
③可能是氧化铜．
你认为上述猜想缺乏依据的是②（填编号），理由是根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变、反应前后原子种类不变，反应物中没有铁元素；
（3）从上述实验现象中，你能否判断有水蒸气产生（填“能”或“不能”）不能；不用任何试剂，你判断是否有水生成的方法是用干燥的烧杯罩在导管口（或试管口），如烧杯内壁有水珠，则有水蒸气产生．
（4）【实验验证】：将试管口的无色液体收集，并连接水的电解器，通直流电一段时间后，正极与负极的气体体积比为1：2，且正极为氧气，负极为氢气，故无色液体为水．
（5）【交流讨论】根据以上内容，请写出碱式碳酸铜受热分解的化学方程式Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 根据对Cu₂（OH）₂CO₃样品进行加热，生成黑色固体，并产生能使澄清石灰水变浑浊的气体．则
（1）和（2）中由现象和元素守恒，气体为二氧化碳，可知黑色固体为氧化铜，
（3）在现象的描述中不能确定有水生成，需要用干燥的烧杯中是否有水来说明；
（4）结合电解水的实验分析解答；
（5）根据以上信息解答书写方程式．

解答 解：（1）因二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则气体为二氧化碳，故选CO₂．
（2）在碱式碳酸铜中不含有铁元素，则黑色固体肯定与铁及铁的氧化物无关，故答案为：②；根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变、反应前后原子种类不变，反应物中没有铁元素．
（3）实验现象中不能确定是否有水生成，需利用干燥的仪器来证明有水的生成，故答案为：不能；用干燥的烧杯罩在导管口（或试管口），如烧杯内壁有水珠，则有水蒸气产生（或观察试管口有冷凝水，说明有水蒸气产生；收集产生的气体冷却有冷凝水）（其它合理的方法都可）．
（4）实验现象中不能确定是否有水生成，所以将试管口的无色液体收集，通直流电，一段时间后，正极与负极的气体体积比为1：2，且正极为氧气，负极为氢气，证明该无色液体为水．故答案为：水．
（5）根据以上内容可知，碱式碳酸铜受热分解的生成物是CuO、CO₂、H₂O；故答案为：Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+CO₂↑+H₂O．

点评 本题以探究的方式让学生根据实验现象和质量守恒定律来分析解答，可较好的训练学生思维，提高知识的迁移使用的能力．