铜器久置.表面会生成一层绿色固体.为了解铜在空气中的腐蚀情况.某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究．查阅相关资料后.猜想该绿色物质可能是铜的碳酸盐．该小组同学利用如图装置进行实验．①对试管内的绿色固体进行加热.至完全分解.观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色.B装置中无水硫酸铜变成蓝色.C装置中澄清石灰水变浑浊．②取少量加热后生成的黑色固� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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铜器久置，表面会生成一层绿色固体，为了解铜在空气中的腐蚀情况，某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究．查阅相关资料后，猜想该绿色物质可能是铜的碳酸盐．
该小组同学利用如图装置进行实验．
①对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解，观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊．
②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸．观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色．
③取少量上述蓝色溶液加入试管中，浸入一根洁净的铁丝．观察到铁丝表面有红色物质析出．
请回答下列问题：
（1）绿色固体中含有的元素是Cu、H、O、C．
（2）加热后试管中剩余的黑色物质是CuO．
（3）假设该绿色物质是一种纯净物，则其化学式可能是Cu₂（OH）₂CO₃，加热分解的化学方程式为Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H₂O↑+CO₂↑．
（4）上述实验步骤③中的反应的离子方程式为Fe+Cu²⁺═Cu+Fe²⁺．
（5）实验装置最后的干燥管的作用是防止空气中的CO₂进入广口瓶．
（6）如果将B、C两装置对调，能否达到实验目的？不能，为什么？对调后无法说明反应中有水生成．

分析 ①因无水硫酸铜能和水反应生成蓝色的硫酸铜晶体，所以对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解，观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，说明分解产物中有水蒸气，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，所以C装置中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中有二氧化碳；
②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸，观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色，则黑色固体为CuO；
③取少量上述蓝色溶液加入试管中，浸入一根洁净的铁丝，观察到铁丝表面有红色物质析出，即析出Cu，
所以该绿色固体中含有C、H、O、Cu元素．
（1）根据以上分析判断绿色固体中的元素；
（2）由分析可知黑色固体为CuO；
（3）假设该绿色物质是一种纯净物，根据组成元素和各元素的化合价分析该物质应是碱式盐；
（4）步骤③中Fe与铜离子反应生成Cu和亚铁离子；
（5）装置C是检验二氧化碳的，要避免空气中的二氧化碳进入C，而产生干扰；
（6）如果将B、C两装置对调，无法说明反应中有水生成．

解答解：（1）无水硫酸铜能和水反应生成蓝色的硫酸铜晶体，绿色固体加热，至完全分解，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，说明反应有水生成，从而可确定物质中含有氢、氧元素；C装置中澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，可确定物质中含有碳、氧元素；铜器上出现的固体，A装置中绿色固体逐渐变成黑色，则黑色固体可能是氧化铜，加入稀硫酸．观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色，说明黑色固体一定是氧化铜，原固体中含有铜、氧元素，所以绿色固体物质中含有氢、碳、氧、铜；
故答案为：Cu；C；H；O；
（2）氧化铜为黑色固体，硫酸铜溶液为蓝色溶液，取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸，观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色，则黑色固体为CuO，
故答案为：CuO；
（3）假设该绿色物质是一种纯净物，由组成元素和各元素的化合价可知该物质应是碱式盐，其化合式为：Cu₂（OH）₂CO₃，碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、二氧化碳、水，反应的方程式为：Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H₂O↑+CO₂↑，
故答案为：Cu₂（OH）₂CO₃；Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H₂O↑+CO₂↑；
（4）步骤③中Fe与铜离子反应生成Cu和亚铁离子，其反应的离子方程式为：Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺；
故答案为：Fe+Cu²⁺=Cu+Fe²⁺；
（5）装置C是检验二氧化碳的，要避免空气中的二氧化碳进入C，而产生干扰，所以实验装置最后的干燥管的作用是防止空气中的CO₂进入广口瓶，
故答案为：防止空气中的CO₂进入广口瓶；
（6）如果将B、C两装置对调，气体通过C会带出水蒸气，不能确定加热绿色固体是否有水生成，
故答案为：不能；对调后无法说明反应中有水生成．

点评本题考查了Cu及其化合物性质、探究物质的组成的实验，题目难度中等，侧重于考查学生对元素化合物性质的应用能力和实验探究能力．

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