Question

【題目】科學探究和證據推理是化學學科的核心素養。學習小組對銅器上的綠色銹跡產生了興趣，他們在老師的指導下對其進行實驗探究，并基于證據進行推理分析。

[查閱資料]

①綠色銹跡是堿式碳酸銅[Cu2（OH）2CO3]，受熱易分解

②無水硫酸銅為白色固體，遇水變藍

I．分析堿式碳酸銅的組成

根據化學式可知，堿式碳酸銅中Cu元素的化合價為_____。

Ⅱ．探究堿式碳酸銅受熱的變化

[設計實驗]學習小組設計了如圖裝置，并用于探究堿式碳酸銅的分解產物。

[實驗過程]

①在裝置丙導管a處連接一導管，并插入水中，微熱試管，觀察到_____，說明整套裝置的氣密性良好。

②按圖示加入樣品和試劑，充分加熱，一段時間后觀察到試管中固體變黑，U型管中無水硫酸銅變藍，澄清石灰水變渾濁。

[實驗分析]

①裝置甲中標號為b的儀器名稱為_____。

②裝置乙、丙位置不能互換，若互換，后果是_____。

③根據實驗現象，裝置甲中發生反應的化學方程式為

Cu2（OH）2CO3═2X+CO2+H2O，則X的化學式為_____。

[總結延伸]

小組同學探究完后，老師充分肯定了同學們的好奇心和探索精神，同時強調實驗探究要注重科學、嚴謹和安全，也要愛惜實驗器材，避免損壞儀器。

①甲中試管口略向下傾斜是為了防止_____而使試管炸裂。

②在該實驗操作中，你認為還應_____（答一條）以避免損壞試管。

Answer 1

【答案】+2 導管口有氣泡冒出 鐵架臺 無法確定是否生成水 CuO 冷凝水倒流 先給試管均勻預熱，然后再集中在藥品中加熱

【解析】

Ⅰ、堿式碳酸銅中，氫氧根的化合價是﹣1，碳酸根的化合價是﹣2，設其中銅元素的化合價為x，根據化合物中元素化合價代數和為零，則2x+（﹣1）×2+（﹣2）＝0，x＝+2．故填：+2；

Ⅱ、[實驗過程]①在裝置丙導管a處連接一導管，并插入水中，微熱試管，觀察到導管口有氣泡冒出，說明整套裝置的氣密性良好。故填：導管口有氣泡冒出；

[實驗分析]①裝置甲中標號為b的儀器是鐵架臺；故填：鐵架臺；

②裝置乙、丙位置不能互換的理由是氣體通過澄清石灰水時會帶出水蒸氣，無法檢驗是否生成水；故填：無法確定是否生成水；

③化學反應前后原子的種類與數目保持不變，反應前：2個銅原子、2個氫原子、5個氧原子和1個碳原子；反應后：2個氫原子、3個氧原子和1個碳原子，所以2X中含有2個銅原子和2個氧原子，即X的化學式為CuO；故填：CuO；

[總結延伸]①甲中試管口略向下傾斜是為了防止冷凝水倒流而使試管炸裂；故填：冷凝水倒流；②在加熱時要先給試管均勻預熱，然后再集中在藥品部位加熱；加熱時要用酒精燈的外焰加熱；試管外壁必須是干燥的，否則可能會造成試管炸裂；故填：先給試管均勻預熱，然后再集中在藥品部位加熱。