Question

10．某校化学兴趣小组同学探究发现：铜绿[Cu₂（OH）₂CO₃]受热分解后，除生成CO₂和水蒸气外，试管中还有一些黑色粉末状固体．请回答下列问题：

（1）写出标号a的仪器名称集气瓶．
（2）实验室分解铜绿选用的发生装置为B（填序号）．初中实验室制取CO₂$\underset{收}{•}\underset{集}{•}\underset{装}{•}\underset{置}{•}$也可用E（长进短出），试分析其原因：二氧化碳的密度比空气大．
（3）若向澄清的石灰水中通入少量CO₂，可观察到的现象：澄清石灰水变浑浊．用化学方程式表达：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（4）充分反应后，兴趣小组对试管中的黑色粉末状状固体进一步探究
a．[提出问题]黑色固体是什么？
b．[猜想与假设]黑色固体可能是：Ⅰ．氧化铜Ⅱ．炭粉Ⅲ．氧化铜与炭粉．
c．[查阅资料]炭粉和氧化铜均为黑色固体．炭粉不与稀酸反应，也不溶于稀酸．而氧化铜可与稀酸反应而溶解．
d．[设计实验方案]向试管中的黑色固体滴加足量的试剂为A（填序号）
（A．H₂SO₄  B．NaOH  C．NaCl  D．H₂O），完成下列实验报告：

实验现象	实验结论
黑色固体全部溶解，溶液呈蓝色	猜想Ⅰ正确
	猜想Ⅱ正确
	猜想Ⅲ正确

如果猜想Ⅰ正确，猜想Ⅰ所发生反应的化学方程式为：H₂SO₄+CuO=CuSO₄+H₂O．

Answer 1

分析 （1）熟悉常用仪器的名称和用途．
（2）根据反应物的状态及反应条件确定发生装置；根据装置的特点分析气体的性质．
（3）根据二氧化碳与氢氧化钙的反应写出反应的化学方程式．
（4）b、根据铜绿的组成元素和常见物质的颜色进行猜想；
d、根据氧化铜和炭粉的性质选择试剂、完成实验报告，写出有关的方程式．

解答 解：（1）由装置图可知，标号a的仪器名称是集气瓶．
（2）实验室分解铜绿，属于加热固体，选用的发生装置为B．初中实验室制取CO₂的收集装置用E（长进短出），其原因：二氧化碳的密度密度比空气大．
（3）若向澄清的石灰水中通入少量CO₂，可观察到的现象：澄清石灰水变浑浊．发生反应的化学方程式为：达：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（4）b、由于铜绿的组成元素中含有铜元素、氧元素、碳元素、氢元素，生成固体是黑色的，所以，猜想Ⅲ是氧化铜与炭粉．
d、由于炭粉和氧化铜均为黑色固体．炭粉不与稀酸反应，也不溶于稀酸．而氧化铜可与稀酸反应而溶解．所以，向试管中的黑色固体滴加足量的试剂为稀硫酸，若黑色粉末不溶解，说明猜想Ⅱ正确；若黑色粉末部分溶解，溶液变成蓝色，则猜想Ⅲ正确．实验报告如下：

实验现象	实验结论
黑色固体全部溶解，溶液呈蓝色	猜想Ⅰ正确
黑色粉末不溶解	猜想Ⅱ正确
黑色粉末部分溶解，溶液变成蓝色	猜想Ⅲ正确

如果猜想Ⅰ正确，猜想Ⅰ所发生反应的化学方程式为：H₂SO₄+CuO=CuSO₄+H₂O．
故答为：（1）集气瓶；
（2）B，二氧化碳的密度比空气大；
（3）Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（4）b、氧化铜与炭粉；d、A，黑色粉末不溶解；黑色粉末部分溶解，溶液变成蓝色；H₂SO₄+CuO=CuSO₄+H₂O．

点评 本题通过实验探究了铜绿受热生成的黑色物质的成分，解答本题的关键是掌握氧化铜、炭粉的性质．