碱式碳酸铜[化学式为Cu
2(OH)
2CO
3,相对分子质量为222]加热完全分解后得到的黑色固体是什么呢?甲、乙、丙三位同学想通过实验探究,来确定该黑色固体的组成.
(1)提出问题:黑色固体是什么?
(2)猜想与假设:黑色固体可能是:①
可能是氧化铜
可能是氧化铜
;②可能是炭粉;③可能是炭粉和氧化铜的混合物.请你补充猜想①.作出这些猜想的依据是
化学反应前后元素种类不变,且氧化铜和炭粉都是黑色固体
化学反应前后元素种类不变,且氧化铜和炭粉都是黑色固体
.
(3)实验方案:他们称取了2.22g碱式碳酸铜在试管中高温加热使之完全分解,冷却至室温,称得黑色固体产物的质量为1.6g.
(4)实验反思:①甲同学经过思考后,认为可以排除猜想③,理由是
(用化学方程式表示).
②乙同学根据质量守恒定律:化学反应前后,元素的种类和质量都不变.通过对得到的数据进行计算,排除了猜想②,他的理由是(通过计算式说明)
2.22g碱式碳酸铜含碳元素的质量为
×22.2g=1.2g≠1.6g
2.22g碱式碳酸铜含碳元素的质量为
×22.2g=1.2g≠1.6g
.
(5)实验结论:结合甲、乙同学的探究和查阅资料,丙同学确认只有猜想①成立.
(6)实验拓展:丙同学想进一步探究该黑色固体的化学性质.他发现实验室有一瓶无色溶液,其标签严重破损(如图),老师告诉他该瓶试剂是硫酸、硫酸钠或硫酸镁溶液中的一种.他通过查阅资料得知常温下这三种物质的溶解度如下表:
物 质 |
H2SO4 |
Na2SO4 |
MgSO4 |
常温下的溶解度∕g |
与水以任意比互溶 |
18.0 |
39.0 |
丙同学根据以上信息,分析此溶液一定不是
硫酸钠
硫酸钠
溶液.为确定其成分,他取了少量黑色固体放入试管中,然后向其中滴加了一定量的该无色溶液后,发现黑色固体全部消失,溶液由无色变为蓝色.他确定该溶液为
硫酸
硫酸
.其反应的化学方程式为
H2SO4+CuO═CuSO4+H2O
H2SO4+CuO═CuSO4+H2O
.