Question

堿式碳酸銅[化學(xué)式為Cu₂(OH)₂CO₃，相對分子質(zhì)量為222]加熱完全分解后得到的黑色固體是什么呢？甲、乙、丙三位同學(xué)想通過實驗探究，來確定該黑色固體的組成。

（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：①              ；②可能是炭粉；③可能是炭粉和氧化銅的混合物。請你補(bǔ)充猜想①。作出這些猜想的依據(jù)是                         。

（3）實驗方案： 他們稱取了2.22g堿式碳酸銅在試管中高溫加熱使之完全分解，冷卻至室溫，稱得黑色固體產(chǎn)物的質(zhì)量為1.6g。

（4）實驗反思：① 甲同學(xué)經(jīng)過思考后，認(rèn)為可以排除猜想③，理由是                           （用化學(xué)方程式表示）。

② 乙同學(xué)根據(jù)質(zhì)量守恒定律：化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類和質(zhì)量都不變。通過對得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，排除了猜想②，他的理由是（通過計算式說明）                          。

(5)實驗結(jié)論：結(jié)合甲、乙同學(xué)的探究和查閱資料，丙同學(xué)確認(rèn)只有猜想①成立。

（6）實驗拓展：丙同學(xué)想進(jìn)一步探究該黑色固體的化學(xué)性質(zhì)。他發(fā)現(xiàn)實驗室有一瓶無色溶液，其標(biāo)簽嚴(yán)重破損（如圖），

老師告訴他該瓶試劑是硫酸、硫酸鈉或硫酸鎂溶液中的一種。他通過查閱資料得知常溫下這三種物質(zhì)的溶解度如下表：

物 質(zhì)	H2SO4	Na2SO4	MgSO4
常溫下的溶解度∕g	與水以任意比互溶	18.0	39.0

丙同學(xué)根據(jù)以上信息，分析此溶液一定不是                 溶液。為確定其成分，他取了少量黑色固體放入試管中，然后向其中滴加了一定量的該無色溶液后，發(fā)現(xiàn)黑色固體全部消失，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色。他確定該溶液為               。其反應(yīng)的化學(xué)方程式為                           。

【解析】初中階段常見的黑色物質(zhì)有：氧化銅、碳、二氧化錳、四氧化三鐵等．然后根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，進(jìn)行分析確定物質(zhì)組成，（4）①碳具有還原性，能夠和金屬氧化物發(fā)生氧化還原反應(yīng)，所以碳和氧化銅不能同時存在，②2.22g堿式碳酸銅含碳元素的質(zhì)量為12/222×22.2g=0.12g≠1.6g，

（6）由標(biāo)簽可知：溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是20%，題中給出三種物種的溶解度，根據(jù)溶解度計算，在該溫度下，飽和溶液中的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，分析不可能的是什么．可能是什么；硫酸銅溶液是藍(lán)色的

 

Answer 1

【答案】

（2）①可能是氧化銅    化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變

             高溫

（4）①C+2CuO==Cu+CO₂↑

②2.22g堿式碳酸銅含碳元素的質(zhì)量為12/222×22.2g=0.12g≠1.6g

（6）硫酸鈉  硫酸    H₂SO₄+CuO==CuSO₄+H₂O