Question

16、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末狀固體．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?zhí)羁眨?BR>（1）提出問題：黑色固體是什么？
（2）猜想與假設(shè)：黑色固體可能是：a．炭粉   b．氧化銅
（3）查閱資料：炭粉和氧化銅均為黑色固體，其中炭粉不與稀酸反應(yīng)，也不溶于稀酸，而氧化銅可與稀酸反應(yīng)而溶解．
（4）設(shè)計實驗方案：
向試管中的黑色固體滴加足量的

H₂SO₄（或HCl）

（填化學式）溶液，充分反應(yīng)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正確，則現(xiàn)象為

黑色固體不溶解，溶液呈無色

；若現(xiàn)象是

黑色固體完全溶解，溶液呈藍色

，則猜想b正確．
（6）若用如圖裝置驗證兩種氣體生成物，應(yīng)將生成的混合氣體先通過

B

裝置．

（7）交流與反思：
古代銅幣表面綠色銅銹的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃，文物鑒定人員常用酸驗法鑒別銅銹真?zhèn)危?BR>用細玻璃棒蘸取少許稀鹽酸，涂擦在需要鑒別可疑銅銹的部位，若有氣泡產(chǎn)生則初定為銅銹，反應(yīng)的化學方程式為

Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl═2CuCl₂+3H₂O+CO₂↑

．

Answer 1

分析：（4）根據(jù)資料可知，通過黑色固體是否能與酸反應(yīng)可判斷黑色固體為炭粉還是氧化銅，因此可選擇向黑色固體中滴加足量的酸觀察反應(yīng)后固體的溶解情況和所得溶液的顏色；
（5）由于黑色炭粉不能與酸發(fā)生反應(yīng)，溶液無顏色變化；氧化銅能與酸生成可溶性銅鹽而使溶液呈現(xiàn)藍色．因此，根據(jù)反應(yīng)后固體的溶解情況及溶液顏色對猜想進行判斷；
（6）裝置A用于檢驗生成氣體中的二氧化碳，澄清石灰水變渾濁；裝置B中無水硫酸銅遇水變成藍色，可用于檢驗生成氣體中的水蒸氣；由于氣體通過裝置A后，會混有水，此時再把氣體通過裝置B則無法說明生成物中是否含水；
（7）根據(jù)離子間的共存關(guān)系判斷銅銹與稀鹽酸反應(yīng)的生成物：碳酸根與H⁺形成水和二氧化碳，氫氧根與H⁺形成水，溶液中剩余銅離子和氯離子形成氯化銅溶液．

解答：解：（4）根據(jù)：炭粉不與稀酸反應(yīng)，也不溶于稀酸，而氧化銅可與稀酸反應(yīng)而溶解，可向黑色固體中滴加足量的稀硫酸或稀鹽酸來檢驗黑色固體；
故答案為：H₂SO₄（或HCl）；
（5）炭粉不與稀酸反應(yīng)，也不溶于稀酸，因此，黑色固體若為黑色炭粉則會觀察到：固體不溶解，溶液為無色；氧化銅可與稀酸反應(yīng)而溶解，生成可溶性銅鹽溶液呈藍色，因此，黑色固體若為氧化銅則可觀察到：固體溶解，溶液變成藍色；
故答案為：黑色固體不溶解，溶液呈無色；黑色固體完全溶解，溶液呈藍色；
（6）燃燒后的氣體應(yīng)先通過裝置B檢驗生成物中的水，然后通過裝置B檢驗生成氣體中的二氧化碳；
故答案為：B；
（7）銅銹與稀鹽酸反應(yīng)，可生成氯化銅、水和二氧化碳氣體放出；
故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl═2CuCl₂+3H₂O+CO₂↑．

點評：無水硫酸為白色粉末，遇水會則變成藍色，實驗室常用其來檢驗水的存在；使用時一般連接在其它氣體檢驗裝置前，以避免檢驗其它氣體的溶液對水檢驗的影響．