Question

28、某化學興趣小組同學發現銅綠[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．他們通過實驗探究，分析黑色粉末的組成．
（1）提出問題：黑色固體是什么？
（2）猜想與假設：甲、乙、丙三位同學各自提出不同的假設，分別猜想黑色固體的組成：甲認為可能是炭粉（一種碳的單質）；乙認為可能是氧化銅；丙認為可能是炭粉和氧化銅的混合物．
三位同學中有一位的假設因為不合理，被另兩位同學予以否定，請問是哪一位？不合理的原因是

甲同學．因為在他的結論中沒有銅元素，根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，因此是錯誤的

．
（3）查閱資料：氧化銅和炭粉均為黑色固體，其中氧化銅可與稀酸反應而溶解，炭粉不與稀酸反應，也不溶于稀酸．
（4）設計實驗方案：驗證另外兩位同學的假設．
向試管中的黑色固體滴加足量的

稀鹽酸或稀硫酸

溶液，待充分反應后，觀察固體的溶解情況和所得溶液的顏色．
（5）現象和結論：
若現象為

固體全部溶解且溶液變為藍色

，則

乙

同學猜想正確；
若現象為

固體部分溶解且溶液變為藍色

，則

丙

同學假設成立．
（6）如圖為實驗室用CO還原CuO的裝置圖，圖中濃硫酸的作用是

對生成的二氧化碳氣體進行干燥

，裝置E中應放入的藥品是

NaOH

（填化學式），反應后必須對尾氣進行處理的原因是：

防止一氧化碳污染空氣

．

Answer 1

分析：（2）根據題意銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]受熱分解后，生成CO₂和水蒸氣，可根據質量守恒定律來判斷黑色物質的組成．
（4）可根據碳和氧化銅的化學性質進行分析，碳的性質比較穩定，氧化銅可以溶于酸．
（5）可根據碳不溶于酸，而氧化銅可以和酸反應而溶解，且溶液為藍色進行分析解答．
（6）可根據碳和二氧化碳反應必須在干燥的試管中反應進行分析濃硫酸的作用；根據碳還原氧化銅反應是通過生成的二氧化碳氣體與G裝置反應，產生渾濁來證明進行分析E裝置中的試劑．

解答：解：（2）根據題意銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]受熱分解后，生成CO₂和水蒸氣，根據質量守恒定律可知黑色固體中必定含有銅元素，甲同學的猜想中沒有銅元素，所以甲同學猜想錯誤．
故答案為：甲同學．因為在他的結論中沒有銅元素，根據質量守恒定律，反應前后元素種類不變，因此是錯誤的；
（4）因為碳的性質比較穩定，氧化銅可以可溶于酸，且生成可溶性銅鹽的溶液呈藍色，所以可用酸來鑒別．
故答案為：稀鹽酸或稀硫酸；
（5）因為碳不溶于酸，而氧化銅可以溶于稀硫酸中，溶液變為藍色的硫酸銅溶液，所以如果乙同學正確，則固體全部溶解且溶液呈藍色，若丙同學正確，固體將是部分溶解．
故答案為：固體全部溶解且溶液變為藍色；乙；
          固體部分溶解且溶液變為藍色；丙；
（6）碳和二氧化碳反應必須在干燥的試管中反應進行，若二氧化碳氣體中含有水蒸氣，試管可能破裂，所以濃硫酸的作用是干燥二氧化碳氣體；
證明碳還原氧化銅是通過生成的二氧化碳氣體可以使澄清石灰水變渾濁，所以必須對生成的CO中的二氧化碳除去，通常采用氫氧化鈉溶液來吸收二氧化碳．
CO有毒，會污染氣體，實驗室一般采用點燃的方法除去尾氣CO．
故答案為：對生成的二氧化碳氣體進行干燥； NaOH；防止一氧化碳污染空氣．

點評：本題主要通過對銅綠分解產物的探究來考查學生對探究實驗設計思路的掌握情況，及有關實驗具體操作相關知識．