Question

15．实验室可利用碱式碳酸铜[化学式：Cu₂（OH）₂CO₃]制备氧化铜，并进行碳粉还原氧化铜的实验．（已知C中装有白色粉末状无水硫酸铜，遇水能变成蓝色固体CuSO₄•5H₂O）
①制备氧化铜并检验产物，装置如图1所示（省略夹持仪器）：

步骤一：连接A和B，打开活塞，通入空气．
步骤二：关闭活塞，连上C和D，开始加热．
步骤三：在加热过程中，记录在B中固体质量变化如下表，在t₃时停止加热．

加热时间（min）	0	t1	t2	t3
玻璃管及其中固体质量（g）	56.66	55.20	54.80	54.80

B中发生反应的化学方程式为：：□Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$□CuO+□H₂O+□CO₂↑
（1）请在□中填入配平后的系数．1211
（2）A的作用是吸收空气中的吸收空气中的二氧化碳和水蒸气　
（3）选择t₃时停止加热的理由是固体质量不再减少，证明碱式碳酸铜已经完全分解
（4）根据上表数据可计算出玻璃管中原Cu₂（OH）₂CO₃的质量为6.63g．
②一定量碳粉还原①中制得的氧化铜并检验产物是否有CO₂生成，装置如图2所示：
（5）实验过程中，观察到F中溶液变浑浊，反应完全后，若仅撤走酒精喷灯停止加热，可能导致的后果是F中的液体通过导管流入E中，造成试管炸裂
（6）分析：若①中省略步骤三，对②中反应产物判断可能产生的影响及其原因．③不能确定炭粉还原氧化铜的生成物中是否含有二氧化碳．因为可能有①中未分解的碱式碳酸铜在实验②中分解，产生二氧化碳气体，干扰对炭粉还原氧化铜反应生成物的判断．．

Answer 1

分析 （1）根据质量守恒定律进行分析配平后的系数；
（2）根据题中的反应原理和装置C的作用进行分析，根据烧碱有吸水性和潮解后会与空气中的二氧化碳反应进行分析；
（3）根据表中固体质量的变化情况进行分析；
（4）根据碱式碳酸铜分解的方程式，由减少的质量是二氧化碳和水的质量计算碱式碳酸铜的质量，
（5）根据试管内温度、压强的变化分析回答现象．
（6）根据表中数据的变化，不能判断碱式碳酸铜是否完全分解，对后面的判断也会产生影响等进行分析．

解答 解：（1）依据质量守恒定律可知，化学反应前后原子个数不变，然后依据配平化学方程式的方法可知，Cu₂（OH）₂CO₃═2CuO+H₂O+CO₂↑，所以在□中填入配平后的系数，依次为1、2、1、1，
（2）该反应是实验室利用碱式碳酸铜（化学式：Cu₂（OH）₂CO₃）制备氧化铜，并检验产物，检验水常用无水硫酸铜，检验二氧化碳常用澄清石灰水，需要先检验水，再检验二氧化碳，所以C中试剂是无水硫酸铜，空气中的二氧化碳和水蒸气会对二氧化碳、水蒸气的检验造成干扰，所以A烧碱固体的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气；
（3）固体质量不再变化时，可以认为碱式碳酸铜完全分解，t₂，t₃时固体质量不再改变，所以选择t₃时停止加热的理由是：固体质量不再减少，证明碱式碳酸铜已经完全分解；
（4）设原碱式碳酸铜的质量为x，生成二氧化碳和水的质量为：56.66g-54.80g=1.86g
Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H₂O+CO₂↑
221                                        62
x                                          1.86g         
 $\frac{221}{62}=\frac{x}{1.86g}$   解得：x=6.63g    
（5）若仅撤走酒精喷灯停止加热，可能导致的后果是：F中的液体通过导管流入E中，造成试管炸裂；
（6）通过步骤③中的数据比较，可以判断碱式碳酸铜是否分解完全，如果没有分解完全，在后面的加热过程中，碱式碳酸铜会生成二氧化碳，对氧化铜和木炭的还原产物的检验造成干扰，所以若①中省略步骤三，对②中反应产物判断可能产生的影响及其原因：不能确定炭粉还原氧化铜的生成物中是否含有二氧化碳．
因为可能有①中未分解的碱式碳酸铜在实验②中分解，产生二氧化碳气体，干扰对炭粉还原氧化铜反应生成物的判断．
故答案为：（1）1、2、1、1；（2）吸收空气中的二氧化碳和水蒸气；（3）固体质量不再减少，证明碱式碳酸铜已经完全分解；（4）6.63g；（5）F中的液体通过导管流入E中，造成试管炸裂；（6）③不能确定炭粉还原氧化铜的生成物中是否含有二氧化碳．因为可能有①中未分解的碱式碳酸铜在实验②中分解，产生二氧化碳气体，干扰对炭粉还原氧化铜反应生成物的判断．

点评 在解此类题时，首先分析题中各个步骤和反应的作用，然后结合学过的知识和题中所给的条件进行分析解答．