Question

小紅發(fā)現(xiàn)家里的銅壺用久了，表面有一層綠色物質(zhì)．她對這些綠色物質(zhì)的成分和成因產(chǎn)生了興趣．于是她用小刀刮下了一些綠色物質(zhì)，并對這些綠色物質(zhì)進行了研究．
【提出問題】綠色物質(zhì)由什么元素組成？它是怎么形成的？
【查閱資料】
（1）無水硫酸銅遇水由白色變成藍色；
（2）氧化銅和稀硫酸反應(yīng)，生成硫酸銅和水．
（3）燒堿的成分是NaOH，易吸收水份而潮解，同時還能與二氧化碳反應(yīng)．
（4）堿石灰是氫氧化鈉和氧化鈣的混合物，能吸收水，也能吸二氧化碳．
【實驗過程】
①裝置如圖所示（省略夾持儀器）：

步驟一：連接A和B，打開活塞，通入空氣．
步驟二：關(guān)閉活塞，測得C裝置質(zhì)量110克，D裝置的質(zhì)量106克．連上C、D和E，開始加熱．
步驟三：在加熱過程中，記錄在B中固體質(zhì)量變化如下表，在t₃時停止加熱．

加熱時間（min）	0	t1	t2	t3
B中固體質(zhì)量（g）	6.66	5.20	4.80	4.80

步聚四：停止加熱后繼續(xù)緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間空氣，測得C裝置質(zhì)量111.32克，D裝置的質(zhì)量106.54克．
回答下列問題：
（1）A的作用是吸收空氣中的

 

 水蒸氣和二氧化碳，防止對產(chǎn)物檢驗造成干擾．
（2）選擇t₃時停止加熱的理由是

 

（3）步驟一和步驟三兩次通空氣的目的分別是

 

、

 

．
（4）E的作用是

 

．
（5）探究黑色粉末的成分．
【猜想與假設(shè)】該黑色粉末可能是①碳粉、②氧化銅、③碳粉和氧化銅．
【實驗驗證】請你幫小組同學(xué)完成下述實驗報告．

實驗操作與現(xiàn)象	實驗結(jié)論
	猜想②正確

（6）經(jīng)上分析，綠色物質(zhì)的組成元素有

 

．
（7）這種物質(zhì)是銅和空氣中的

 

發(fā)生化學(xué)變化生成的．
A、氧氣         B、氮氣          C、水蒸汽         D、二氧化碳．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,酸的化學(xué)性質(zhì)

專題：科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)燒堿固體有吸水性，也會與二氧化碳反應(yīng)進行分析；
（2）根據(jù)固體隨著溫度的改變在不斷減少進行分析；
（3）根據(jù)空氣中的二氧化碳和水蒸氣會對實驗結(jié)果造成影響，實驗結(jié)束，裝置內(nèi)含有反應(yīng)生成的氣體，需要采取措施，被全部吸收進行分析；
（4）根據(jù)堿石灰能夠吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣進行分析；
（5）根據(jù)氧化銅和稀硫酸反應(yīng)會生成硫酸銅和水，硫酸銅在溶液中顯藍色進行分析；
（6）根據(jù)無水硫酸銅吸收水分變成藍色，堿石灰能夠吸收二氧化碳和水進行分析；
（7）根據(jù)質(zhì)量守恒定律進行分析．

解答：解：（1）燒堿固體有吸水性，也會與二氧化碳反應(yīng)，所以A的作用是吸收空氣中的水和二氧化碳，防止對產(chǎn)物檢驗造成干擾；
（2）固體隨著溫度的改變在不斷減少，雖然t₂時固體質(zhì)量也是4.8g，但是不能保證t₃時固體質(zhì)量不再減少，通過兩個溫度固體質(zhì)量的比較可以得出，選擇t₃時停止加熱的理由：固體質(zhì)量不再減少，說明固體已完全分解；
（3）空氣中的二氧化碳和水蒸氣會對實驗結(jié)果造成影響，實驗結(jié)束，裝置內(nèi)含有反應(yīng)生成的氣體，需要采取措施，被全部吸收，所以步驟一和步驟三兩次通空氣的目的分別是：排盡裝置內(nèi)空氣，防止空氣的二氧化碳和水對實驗結(jié)果造成影響；讓B中產(chǎn)生的氣體物質(zhì)在C和D中被充分吸收；
（4）堿石灰能夠吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，所以E的作用是：防止空氣中的二氧化碳和水從右側(cè)進入裝置D，對實驗結(jié)果造成影響；
（5）氧化銅和稀硫酸反應(yīng)會生成硫酸銅和水，硫酸銅在溶液中顯藍色，所以

實驗操作與現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量反應(yīng)后的黑色粉末于試管中，加入足量稀硫酸，固體完全溶解，得到藍色溶液

（6）無水硫酸銅變藍色，說明吸收了水蒸氣，說明樣品中含有氫元素，堿石灰質(zhì)量增加，說明吸收了二氧化碳，說明樣品中含有碳元素，黑色粉末經(jīng)過驗證是氧化銅，所以綠色物質(zhì)的組成元素有：銅、碳、氫、氧；
（7）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變，所以這種物質(zhì)是銅和空氣中的水、氧氣、二氧化碳發(fā)生化學(xué)變化生成的，故選：ACD．
故答案為：（1）二氧化碳和水；
（2）固體質(zhì)量不再減少，說明固體已完全分解；
（3）排盡裝置內(nèi)空氣，防止空氣的二氧化碳和水對實驗結(jié)果造成影響；讓B中產(chǎn)生的氣體物質(zhì)在C和D中被充分吸收；
（4）防止空氣中的二氧化碳和水從右側(cè)進入裝置D，對實驗結(jié)果造成影響；
（5）取少量反應(yīng)后的黑色粉末于試管中，加入足量稀硫酸，固體完全溶解，得到藍色溶液；

實驗操作與現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量反應(yīng)后的黑色粉末于試管中，加入足量稀硫酸，固體完全溶解，得到藍色溶液

（6）銅、碳、氫、氧；
（7）ACD．

點評：本題通過實驗探究堿式碳酸銅的受熱分解產(chǎn)物，屬于中檔題．實驗猜想要有依據(jù)，不能憑空猜想，驗證猜想要通過實驗，依據(jù)碳和氧化銅的化學(xué)性質(zhì)不同選擇合適的試劑，根據(jù)實驗現(xiàn)象不同可鑒別二者．