碱式碳酸铜[化学式为Cu₂(OH)₂CO₃，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              ；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                         。

（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）                          。

(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                 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               。其反应的化学方程式为                           。

【解析】初中阶段常见的黑色物质有：氧化铜、碳、二氧化锰、四氧化三铁等．然后根据化学反应前后元素种类不变，进行分析确定物质组成，（4）①碳具有还原性，能够和金属氧化物发生氧化还原反应，所以碳和氧化铜不能同时存在，②2.22g碱式碳酸铜含碳元素的质量为12/222×22.2g=0.12g≠1.6g，

（6）由标签可知：溶液的质量分数是20%，题中给出三种物种的溶解度，根据溶解度计算，在该温度下，饱和溶液中的溶质的质量分数，分析不可能的是什么．可能是什么；硫酸铜溶液是蓝色的

 

一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH₄等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。

(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和H₂，该反应的化学方程式为       ，得到的CO和H₂的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。

(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。

I．用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气．根据(1)中所写的化学方程式．合成气中CO和H2的质量比为        。

Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜．实验装置如下图所示：

【设计买验步骤]

①连接好装置并检查气密性。

②装入药品，通人一段时间合成气。

③分别称量装置D、E的质量。

④缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。

⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。

⑥再次分别称量装置D、E的质量。

[完善实验设计]经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤

       (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。

[进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：

①装置C中出现       色物质。

②称量数据如表所示。

	装置D的质量	装置E的质量
反应前	292.4g	198.2g
反应后	296.0g	201.5g

[现象分析和数据处理]

①甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H₂还原了CuO。       

②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H₂以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH₄，且CH₄也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。

③丙同学提出，实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响?     (选填“是”或“否”，并说明理由)。

[拓展探究]该小组同学对于CH₄是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。

查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO₂和H₂O；白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。

实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。

①上图装置F中盛放的试剂名称是       。

②上图装置的正确连接顺序是       (填字母，且每套装置限用一次)。

[实验反思]除了可能是CH₄也还原了CuO外，出现上表数据关系还可能是因为       (写出一个原因，并说明理由)。

一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH₄等)为原料来合成一系 列化工原料和燃料的化学，

(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生

  反应，得到CO和H₂，该反应的化学方程式为       得到的CO和H₂的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。

(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。

  I．用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气．根据(1)中所写的化学方程式．合成气中CO和H₂的质量比为        。

  Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜．实验装置如下图所示：

【设计买验步骤]

①连接好装置并检查气密性。

②装入药品，通人一段时间合成气。

③分别称量装置D、E的质量。

④缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。

⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。

⑥再次分别称量装置D、E的质量。

[完善实验设计]经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤

       (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。

[进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：

①装置C中出现       色物质。

②称量数据如右表所示。

[现象分析和数据处理]

①甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H₂还原了CuO。        ．

②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H₂以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH₄，且CH₄也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。      

	装置D的质量	装置E的质量
反应前	292.4g	198.2g
反应后	296.0g	201.5g

③丙同学提出，实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响?

                                      (选填“是”或“否”，并说明理由)。

[拓展探究]该小组同学对于CH₄是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。

查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO₂和H₂O；

    白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。

实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。

 

             F             G                                        I

①上图装置F中盛放的试剂名称是       。

②上图装置的正确连接顺序是       (填字母，且每套装置限用一次)。

[实验反思]除了可能是CH₄也还原了CuO外，出现上表数据关系还可能是因为

       (写出一个原因，并说明理由)。

                                                      

 

（l1分）一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH₄等)为原料来合成一系 列化工原料和燃料的化学，
(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和H₂，该反应的化学方程式为  ▲   得到的CO和H₂的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。
(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。
I．用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气．根据(1)中所写的化学方程式．合成气中CO和H₂的质量比为    ▲   。
Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜．实验装置如下图所示：

【设计买验步骤]
①连接好装置并检查气密性。
②装入药品，通人一段时间合成气。
③分别称量装置D、E的质量。
④缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。
⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。
⑥再次分别称量装置D、E的质量。
[完善实验设计]经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤
  ▲   (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。
[进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：

	装置D的质量	装置E的质量
反应前	292.4g	198.2g
反应后	296.0g	201.5g

①装置C中出现  ▲   色物质。
②称量数据如右表所示。
[现象分析和数据处理]
①甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H₂还原了CuO。       ．
②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H₂以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH₄，且CH₄也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。
   ▲   
③丙同学提出，实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响?
  ▲                                  (选填“是”或“否”，并说明理由)。
[拓展探究]该小组同学对于CH₄是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。
查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO₂和H₂O；
白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。

①上图装置F中盛放的试剂名称是  ▲   。
②上图装置的正确连接顺序是  ▲   (填字母，且每套装置限用一次)。
[实验反思]除了可能是CH₄也还原了CuO外，出现上表数据关系还可能是因为
  ▲   (写出一个原因，并说明理由)。
  ▲                                                 

（l1分）一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物(如CO、CH₄等)为原料来合成一系 列化工原料和燃料的化学，
(1)工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和H₂，该反应的化学方程式为  ▲   得到的CO和H₂的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属。
(2)某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性。
I．用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气．根据(1)中所写的化学方程式．合成气中CO和H₂的质量比为    ▲   。
Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜．实验装置如下图所示：

【设计买验步骤]
①连接好装置并检查气密性。
②装入药品，通人一段时间合成气。
③分别称量装置D、E的质量。
④缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应。
⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温。
⑥再次分别称量装置D、E的质量。
[完善实验设计]经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤
  ▲   (填实验步骤的序号)中点燃(点燃前应对气体验纯)。
[进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：

	装置D的质量	装置E的质量
反应前	292.4g	198.2g
反应后	296.0g	201.5g

①装置C中出现  ▲   色物质。
②称量数据如右表所示。
[现象分析和数据处理]
①甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H₂还原了CuO。       ．
②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H₂以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH₄，且CH₄也还原了CuO。试通过计算说明他的推测依据。
   ▲   
③丙同学提出，实验步骤⑤中通入的气体会带走装置E中的部分水蒸气，使实验产生误差。你认为该误差对乙同学的推测结果是否有影响?
  ▲                                  (选填“是”或“否”，并说明理由)。
[拓展探究]该小组同学对于CH₄是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究。
查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO₂和H₂O；
白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色。
实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验。

①上图装置F中盛放的试剂名称是  ▲   。
②上图装置的正确连接顺序是  ▲   (填字母，且每套装置限用一次)。
[实验反思]除了可能是CH₄也还原了CuO外，出现上表数据关系还可能是因为
  ▲   (写出一个原因，并说明理由)。
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