Question

17．某興趣小組為了探究堿式碳酸銅【化學式為Cu₂（OH）₂CO₃】加熱后分解的產(chǎn)物．取一定量樣品進行加熱，生成黑色固體，并產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，思考并回答：
（1）產(chǎn)生的氣體中肯定含有CO₂；
（2）【提出問題】該黑色固體的主要成分是什么？
【查閱資料】堿式碳酸銅分解的產(chǎn)物均為化合物．
【猜想與假設】①可能是炭黑（碳的單質(zhì)）；
②可能是鐵或鐵的氧化物；
③可能是氧化銅．
你認為上述猜想缺乏依據(jù)的是②（填編號），理由是根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應前后元素種類不變、反應前后原子種類不變，反應物中沒有鐵元素；
（3）從上述實驗現(xiàn)象中，你能否判斷有水蒸氣產(chǎn)生（填“能”或“不能”）不能；不用任何試劑，你判斷是否有水生成的方法是用干燥的燒杯罩在導管口（或試管口），如燒杯內(nèi)壁有水珠，則有水蒸氣產(chǎn)生．
（4）【實驗驗證】：將試管口的無色液體收集，并連接水的電解器，通直流電一段時間后，正極與負極的氣體體積比為1：2，且正極為氧氣，負極為氫氣，故無色液體為水．
（5）【交流討論】根據(jù)以上內(nèi)容，請寫出堿式碳酸銅受熱分解的化學方程式Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 根據(jù)對Cu₂（OH）₂CO₃樣品進行加熱，生成黑色固體，并產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體．則
（1）和（2）中由現(xiàn)象和元素守恒，氣體為二氧化碳，可知黑色固體為氧化銅，
（3）在現(xiàn)象的描述中不能確定有水生成，需要用干燥的燒杯中是否有水來說明；
（4）結合電解水的實驗分析解答；
（5）根據(jù)以上信息解答書寫方程式．

解答 解：（1）因二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，則氣體為二氧化碳，故選CO₂．
（2）在堿式碳酸銅中不含有鐵元素，則黑色固體肯定與鐵及鐵的氧化物無關，故答案為：②；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應前后元素種類不變、反應前后原子種類不變，反應物中沒有鐵元素．
（3）實驗現(xiàn)象中不能確定是否有水生成，需利用干燥的儀器來證明有水的生成，故答案為：不能；用干燥的燒杯罩在導管口（或試管口），如燒杯內(nèi)壁有水珠，則有水蒸氣產(chǎn)生（或觀察試管口有冷凝水，說明有水蒸氣產(chǎn)生；收集產(chǎn)生的氣體冷卻有冷凝水）（其它合理的方法都可）．
（4）實驗現(xiàn)象中不能確定是否有水生成，所以將試管口的無色液體收集，通直流電，一段時間后，正極與負極的氣體體積比為1：2，且正極為氧氣，負極為氫氣，證明該無色液體為水．故答案為：水．
（5）根據(jù)以上內(nèi)容可知，堿式碳酸銅受熱分解的生成物是CuO、CO₂、H₂O；故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+CO₂↑+H₂O．

點評 本題以探究的方式讓學生根據(jù)實驗現(xiàn)象和質(zhì)量守恒定律來分析解答，可較好的訓練學生思維，提高知識的遷移使用的能力．