Question

实验室可利用碱式碳酸铜（化学式：Cu2（OH）2CO3）制备氧化铜，并进行碳粉还原氧化铜的实验。

①制备氧化铜并检验产物，装置如下图所示（省略夹持仪器）：

步骤一：连接A和B，打开活塞，通入空气。

步骤二：关闭活塞，连上C和D，开始加热。

步骤三：在加热过程中，记录在B中固体质量变化如下表，在t3时停止加热。

加热时间（min）	0	t1	t2	t3
B中固体质量（g）	6.66	5.20	4.80	4.80

B中发生反应的化学方程式为： Cu2（OH）2CO3→ CuO + H2O + CO2↑

请在中填入配平后的系数（10）。

C中试剂是（11）。A的作用是吸收空气中的（12），防止对产物检验造成干扰。选择t3时停止加热的理由是（13）。

一定量碳粉还原①中制得的氧化铜并检验产物，装置如下图所示：

实验过程中，观察到F中溶液变浑浊，E中的现象是（14）。

反应完全后，若仅撤走酒精喷灯停止加热，可能导致的后果是（15）。

分析：若①中省略步骤三，对②中反应产物判断可能产生的影响及其原因。

（16）

 

Answer 1

（10）1 2 1 1（11）无水硫酸铜。

（12）水蒸气和二氧化碳（13）固体的质量不再减少

（14）黑色粉末变成红色。

（15）F装置内的液体通过导管倒流入E中，使试管炸裂

（16）不能确定生成物中是否有二氧化碳 因为可能有①中未分解的碱式碳酸铜在实验②分解，产生二氧化碳，干扰对炭粉还原氧化铜反应生成的判断进。

【解析】

试题分析：（10）B中发生反应的化学方程式为：1Cu2（OH）2CO3→2CuO +1H2O +1CO2↑

（11）C中试剂的作用是验证反应有水生成，所以应为无水硫酸铜。

（12）实验要验证碱式碳酸铜可在加热的情况下下分解生成水和二氧化碳。所以需要先将空气中的水蒸气和二氧化碳除去，因此A中烧碱固体的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止对产物检验造成干扰。

（13）t3与t2可知，固体的质量不再减少，说明碱式碳酸铜已经完全分解。所以选t3时停止加热。

（14）碳可与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，即E中的固体由黑色的碳和氧化铜的混合物转化为红色的铜。所以E中的现象是黑色粉末变成红色。

（15）先撤走酒精喷灯停止加热，试管内的温度会降低，装置内气压会随之减小，会吸入F装置内的液体而使试管而骤冷而炸裂。

（16）分析：若①中省略步骤三，则无法判断碱式碳酸铜是否完全反应。如碱式碳酸铜未完全反应，当实验②对其加热时会产生二氧化碳，进而使澄清的石灰水变浑浊。这样就无法判断②中反应产物中是否有二氧化碳。

考点：科学探究、实验方案的设计与评价