Question

某學校“我與化學”學習小組發現，銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]受熱分解后，除生成CO₂和水蒸氣外，試管中還有一些黑色粉末狀固體．于是他們就通過實驗探究分析黑色固體的組成，并驗證產生的氣體．請你參與一起分析探討：
（1）試管中的黑色團體可能是炭粉，也可能是氧化銅，還可能是______．
（2）經查閱資料可知炭粉不能與酸反應，也不溶于酸，而氧化銅則可與酸反應而溶解．于是他們先向試管中的黑色固體里加入一種溶液來檢驗黑色固體究竟是什么？你認為他們可加的溶液是______（填化學式）
（3）具體分析如下：假如黑色固體是炭粉，應該看到的現象是______；如果發現______，該黑色固體則是氧化銅；假如現象為______，才證明第三種可能成立．
（4）若用右上圖裝置驗證兩種氣體生成物，應將生成的混合氣體先通過______（填“A”或“B”）裝置，不然就會
有影響，原因是______．當將氣體通入裝置A進行驗證時，氣流應從______通入．

Answer 1

【答案】分析：（1）化學變化中元素的種類不變，根據銅綠的組成和初中常見的黑色物質范圍，可以推斷銅綠受熱分解后的黑色物質可能的情況有三種：a、炭粉   b、氧化銅   c、炭粉和氧化銅的混合物．
（2）由查閱資料和所學知識可知，炭粉與稀酸不反應，而金屬氧化物能與稀酸反應，生成鹽和水．氧化銅與稀酸反應生成銅的鹽溶液，呈藍色．所以要確定黑色粉末的組成，要向黑色粉末中加稀酸．
（3）黑色粉末若是炭粉，加酸后黑色粉末不溶解；黑色粉末若是氧化銅，加酸后黑色粉末溶解，溶液由無色變成藍色；若黑色粉末是混合物，加酸后黑色粉末部分消失，溶液由無色變成藍色．
（4）要驗證產生的氣體是CO₂和水蒸氣，聯系所學知識，CO₂能使澄清的石灰水變渾濁，無水硫酸銅固體為白色，遇水蒸氣會變藍．若先驗證CO₂，氣體從石灰水中通過，會帶出水分，再通過無水硫酸銅固體時，一定會變藍，就不能確定產物中有水蒸氣了，所以要先驗證水蒸氣，再驗證CO₂，氣流從長導管進入，與石灰水接觸充分，現象明顯．若從短導管進入，現象不明顯，并且石灰水還會被從a導管壓出．所以氣流應從a通入．
解答：解：（ 1）根據化學變化中元素的種類不變，進行猜想與假設．黑色物質可能的情況有三種：a、炭粉   b、氧化銅   c、炭粉和氧化銅的混合物．答案為：炭粉和氧化銅的混合物．
（2）根據炭粉和氧化銅的化學性質，可確定用稀酸來檢驗．稀酸可以是稀鹽酸、稀硫酸或稀硝酸．
故答案為：H₂SO₄（HCl、HNO₃也可）．
（3）因炭粉遇酸不溶解，氧化銅遇酸溶解，溶液變藍．
故答案為：黑色固體不溶解，溶液不變色；黑色固體完全溶解，溶液變藍色；黑色固體部分溶解，溶液變藍色．
（4）因CO₂能使澄清的石灰水變渾濁，無水硫酸銅遇水蒸氣會變藍．又因氣體從石灰水中通過，會帶出水分，會干擾對混合氣體中水蒸氣的驗證．所以要先驗證水蒸氣，再驗證CO₂．
故答案為：B；會干擾對混合氣體中水蒸氣的驗證； a
點評：該題主要考查質量守恒定律的應用，金屬氧化物與酸的反應以及CO₂和水蒸氣的驗證．檢驗二氧化碳和水蒸氣時先檢驗水后檢驗二氧化碳，而吸收（除掉）水和二氧化碳時，先除二氧化碳后除水蒸氣．