Question

某同學(xué)在電視尋寶節(jié)目中，看到一些銅制文物上有綠色的銹跡，并對綠色銹跡產(chǎn)生了探究興趣．
【查閱資料】
①綠色銹跡是堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]，受熱易分解．
②無水硫酸銅為白色粉末，遇水變藍(lán)．
③堿石灰是CaO和NaOH的固體混合物，NaOH與CO₂反應(yīng)生成碳酸鈉固體和水．
④氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成藍(lán)色溶液，碳粉不與稀硫酸反應(yīng)也不溶解在稀硫酸中．
【發(fā)現(xiàn)問題】
查閱資料后，該同學(xué)將少量堿式碳酸銅放入試管中加熱，發(fā)現(xiàn)試管中的固體由綠色變成黑色，同時試管壁上有無色液滴生成．
為了進(jìn)一步確定堿式碳酸銅受熱分解的產(chǎn)物，進(jìn)行了如下探究：
探究一：堿式碳酸銅受熱分解生成的黑色固體的成分．
【猜想與假設(shè)】該黑色固體可能是①碳粉；②

 

；③碳和氧化銅的混合物．
【設(shè)計方案】請幫助該同學(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

探究二：堿式碳酸銅受熱分解還會生成CO₂和H₂O．
【進(jìn)行實驗】選擇如圖所示裝置進(jìn)行驗證．

步驟一：連接A和B，打開活塞，通入一段時間的空氣．
步驟二，關(guān)閉活塞，依次連接裝置A→B→

 

→

 

（填“C”、“D”）．
步驟三：點燃酒精燈，觀察到明顯現(xiàn)象后，停止加熱．
【解釋與結(jié)論】
 ①當(dāng)觀察到

 

，說明堿式碳酸銅受熱分解生成了CO₂和 H₂O，寫出C中反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
②Cu₂（OH）₂CO₃受熱分解的化學(xué)方程式

 

．
【反思與評價】
上述裝置中A的作用是

 

．

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,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：探究一：【猜想與假設(shè)】根據(jù)氧化銅也是黑色的固體進(jìn)行解答；
【設(shè)計方案】根據(jù)碳不和硫酸反應(yīng)，而氧化銅能和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水進(jìn)行解答；
探究二：【進(jìn)行實驗】根據(jù)水能使無水硫酸銅變藍(lán)，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進(jìn)行解答；
【解釋與結(jié)論】①根據(jù)水能使無水硫酸銅變藍(lán)，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進(jìn)行解答；
②根據(jù)Cu₂（OH）₂CO₃受熱分解生成氧化銅、水和二氧化碳進(jìn)行解答．
【反思與評價】根據(jù)裝置中A的作用是除去空氣中的水分和二氧化碳，防止對產(chǎn)物的檢驗造成干擾進(jìn)行解答．

解答：解：探究一：【猜想與假設(shè)】氧化銅也是黑色的固體，所以還有可能是氧化銅；
【設(shè)計方案】碳不和硫酸反應(yīng)，而氧化銅能和硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，所以實驗步驟：取黑色粉末，加入足量稀硫酸，充分反應(yīng)后，黑色固體全部溶解形成藍(lán)色溶液；
探究二：【進(jìn)行實驗】水能使無水硫酸銅變藍(lán)，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以連接順序為A→B→D→C；
【解釋與結(jié)論】①水能使無水硫酸銅變藍(lán)，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以當(dāng)觀察到C中石灰水變渾濁，D中無水硫酸銅變藍(lán)，說明堿式碳酸銅受熱分解生成了CO₂和H₂O，C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
②Cu₂（OH）₂CO₃受熱分解生成氧化銅、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu₂（OH）₂CO₃ 

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑；
【反思與評價】
裝置中A的作用是除去空氣中的水分和二氧化碳，防止對產(chǎn)物的檢驗造成干擾．
故答案為：【猜想與假設(shè)】氧化銅；
【設(shè)計方案】取黑色粉末，加入足量稀硫酸，充分反應(yīng)后，黑色固體全部溶解形成藍(lán)色溶液；
【進(jìn)行實驗】DC；
【解釋與結(jié)論】
①C中石灰水變渾濁，D中無水硫酸銅變藍(lán)； CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
②Cu₂（OH）₂CO₃ 

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑；
【反思與評價】除去空氣中的水分和二氧化碳，防止對產(chǎn)物的檢驗造成干擾．

點評：合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進(jìn)行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．