Question

13．某學校的探究性學習小組發(fā)現(xiàn)，銅綠【Cu₂（OH）₂CO₃】受熱分解后，除生成CO₂和水蒸氣外，試管中還有一些黑色粉狀固體．他們通過實驗探究，分析黑色固體的組成，并驗證產(chǎn)生的氣體，請你探空：
（1）提出問題：黑色固體是什么？
（2）猜想與假設：
黑色固體可能是：a．碳粉   b．氧化銅  c．炭粉和氧化銅的混合物
（3）查閱資料：①碳粉和氧化銅均為黑色固體，②碳粉不和稀硫酸反應，也不溶解于稀硫酸，而氧化銅可與稀硫酸反應而溶解，反應后形成的溶液為藍色，③無水硫酸銅為白色，遇到水會變成藍色．
（4）設計實驗方案；
向試管中的黑色固體滴加足量的H₂SO₄（填化學式）溶液，充分反應后，觀察固體的溶解情況和所得溶液的顏色．
（5）現(xiàn)象與結(jié)論：
如果猜想a是正確的，觀察到的現(xiàn)象是：黑色物質(zhì)不溶解，溶液不變色；若觀察到的現(xiàn)象為：黑色固體完全溶解，溶液變藍色；時說明猜想b是正確的．
若觀察到的現(xiàn)象為：黑色固體部分溶解，溶液變藍色時說明猜想c是正確的．
（6）如果用如圖裝置來驗證反應所生成的兩種氣體，應該將生成的混合氣體先通過B裝置，反之會有什么影響？從石灰水中通過，會帶出水分，無法證明是否有水蒸氣，當氣體通過裝置A進行驗證時，氣體應該從a端流入．

Answer 1

分析 （2）化學變化中元素的種類不變，根據(jù)銅綠的組成和初中常見的黑色物質(zhì)范圍，可以推斷銅綠受熱分解后的黑色物質(zhì)可能的情況有三種：a、炭粉   b、氧化銅   c、炭粉和氧化銅的混合物．
（4）由查閱資料和所學知識可知，炭粉與稀酸不反應，而金屬氧化物能與稀酸反應，生成鹽和水．氧化銅與稀酸反應生成銅的鹽溶液，呈藍色．所以要確定黑色粉末的組成，要向黑色粉末中加稀酸．
（5）黑色粉末若是炭粉，加酸后黑色粉末不溶解；黑色粉末若是氧化銅，加酸后黑色粉末溶解，溶液由無色變成藍色；若黑色粉末是混合物，加酸后黑色粉末部分消失，溶液由無色變成藍色．
（6）要驗證產(chǎn)生的氣體是CO₂和水蒸氣，聯(lián)系所學知識，CO₂能使澄清的石灰水變渾濁，無水硫酸銅固體為白色，遇水蒸氣會變藍．若先驗證CO₂，氣體從石灰水中通過，會帶出水分，再通過無水硫酸銅固體時，一定會變藍，就不能確定產(chǎn)物中有水蒸氣了，所以要先驗證水蒸氣，再驗證CO₂ ，氣流從長導管進入，與石灰水接觸充分，現(xiàn)象明顯．若從短導管進入，現(xiàn)象不明顯，并且石灰水還會被從a導管壓出．所以氣流應從a通入．

解答 解：（2）根據(jù)化學變化中元素的種類不變，進行猜想與假設．黑色物質(zhì)可能的情況有三種：a、炭粉   b、氧化銅   c、炭粉和氧化銅的混合物．
答案為：炭粉和氧化銅的混合物．
    （4）根據(jù)炭粉和氧化銅的化學性質(zhì)，可確定用稀酸來檢驗．稀酸可以是稀鹽酸、稀硫酸或稀硝酸．
故答案為：H₂SO₄（HCl、HNO₃也可）．
    （5）因炭粉遇酸不溶解，氧化銅遇酸溶解，溶液變藍．
故答案為：黑色固體完全溶解，溶液變藍色；黑色固體部分溶解，溶液變藍色．
    （6）因CO₂能使澄清的石灰水變渾濁，無水硫酸銅遇水蒸氣會變藍．又因氣體從石灰水中通過，會帶出水分，所以要先驗證水蒸氣，再驗證CO₂ ．
故答案為：B；從石灰水中通過，會帶出水分，無法證明是否有水蒸氣；a．

點評 該題主要考查質(zhì)量守恒定律的應用，金屬氧化物與酸的反應以及CO₂和水蒸氣的驗證．關(guān)鍵是熟記相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)．