Question

埋藏在地下的青铜器锈蚀过程可以表示为：CuCuClCu₂O―→X，X由两种物质X₁和X₂组成，且都由四种元素构成，定性实验表明：X₁热分解的产物能使澄清石灰水变浑浊，而X₂热分解的产物不能使澄清石灰水变浑浊，但两者均有水珠产生。为了定量测定X₁和X₂组成，某兴趣小组用如图实验装置对X₁和X₂分别做热分解实验(夹持装置已省去)，实验结束后，硬质玻璃管内均残留黑色固体，分别称重，装置B和C中的质量均增加。

试回答下列问题：

(1)青铜器出土后防止青铜器继续锈蚀的关键是________________。

(2)利用上述装置进行热分解实验时，对判断A装置中反应是否完全进行带来困难，为解决此问题，要对B装置进行改装。B应改为内装有________(填试剂名称)的洗气瓶，判断反应完全的现象为__________________。

用经改装的装置，某同学进行正确操作，最终得出的测定结果仍有误差，原因是________________________________________________(回答一点即可)。

(3)在实验装置和实验操作正确的前提下，重做X₁的热分解实验，测得装置B和C中质量增重之比Δm(B)∶Δm(C)＝9∶22，________(填“能”或“否”)求出X₁的化学式，若能求出X₁的化学式，则化学式为______________(若不能求出X₁的化学式，此空不填)。

(4)若测得X₂中铜元素的质量分数为59.5%(铜元素的相对原子质量为63.5)，则X₂的化学式为______________________________________________。

X₂热分解的化学方程式为_______________________________。

Answer 1

解析　先通过定性实验判断X₁和X₂的元素组成，加热分解均有水珠生成，说明都是碱式盐，X₁受热分解产生CO₂气体，说明X₁中含有CO₃^2－，因此X₁的组成可表示为Cu_z(OH)_x(CO₃)_y，X₂(由4种元素构成)受热分解无CO₂气体生成，根据题中铜腐蚀过程变化示意图，可推测X₂中含有的另一元素为Cl，X₂的组成可表示为Cu_m(OH)_nCl_p。

(3)根据Δm(B)∶Δm(C)＝9∶22＝m(H₂O)∶m(CO₂)，推出n(OH^－)∶n(CO₃^2－)＝2∶1，根据化合价代数和等于0可得出X₁的化学式为Cu₂(OH)₂CO₃。

(4)X₂的组成为Cu_m(OH)_nCl_p，铜元素的质量分数的表达式为Cu%＝×100%＝59.5%，又根据化合价代数和等于0可得2m＝n＋p，解得n∶p＝3∶1，故X₂的化学式为Cu₂(OH)₃Cl。结合题中性质和现象不难写出热分解的化学方程式。[

答案　(1)与H₂O和O₂隔绝

(2)浓硫酸　洗气瓶中不再有气泡冒出　实验前装置内空气中的某些成分干扰了实验或反应结束后装置内的气体没有被B和C完全吸收

(3)能　Cu₂(OH)₂CO₃

(4)Cu₂(OH)₃Cl　Cu₂(OH)₃Cl2CuO＋H₂O↑＋HCl↑