Question

【題目】實驗室可利用堿式碳酸銅（化學式：Cu2(OH)2CO3）制備氧化銅，并進行碳粉還原氧化銅的實驗。

查閱資料：燒堿固體有吸水性且能與二氧化碳發生反應。

無水硫酸銅遇水會由白色變成藍色。

①制備氧化銅并檢驗產物，裝置如圖所示（省略夾持儀器）：

步驟一：連接A和B，打開活塞，通入空氣。

步驟二：關閉活塞，連上C和D開始加熱。觀察到C中固體變藍，D中澄清石灰水變渾濁。

步驟三：在加熱過程中，記錄在B中固體質量變化如下表，在t3時停止加熱。

加熱時間（min）	0	t1	t2	t3
B中固體質量（g）	6.66	5.20	4.80	4.80

①B中發生反應的化學方程式為：__________ ， A的作用是吸收空氣中的_______，防止對產物檢驗造成干擾。選擇t3時停止加熱的理由是____________。

②一定量碳粉還原①中制得的氧化銅并檢驗產物，裝置如圖所示：寫出該反應的化學方程式________，實驗過程中，觀察到F中溶液變渾濁，E中的現象是___________反應完全后，若僅撤走酒精噴燈停止加熱，可能導致的后果是____________

③若①中省略步驟三，對②中反應產物判斷可能產生的影響及其原因______________。

④計算②反應后理論上可制得多少克銅__________。

Answer 1

【答案】Cu2(OH)2CO3 2CuO + H2O + CO2↑ 水蒸氣和二氧化碳 B中固體質量不再變化，反應停止 C+ 2CuO2Cu + CO2↑ 黑色粉末逐漸變紅 石灰水倒吸入試管，使試管因驟冷而炸裂 堿式碳酸銅分解會生成二氧化碳，無法判斷碳粉還原氧化銅的生成物中是否含有二氧化碳 3.84g

【解析】

①B中發生反應是堿式碳酸銅加熱分解生成氧化銅、水和二氧化碳，化學方程式為：Cu2(OH)2CO3 2CuO + H2O + CO2↑；根據“燒堿固體有吸水性且能與二氧化碳發生反應”，A的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，為防止對產物檢驗造成干擾；根據圖表提供的信息可知，t3時固體的質量不再變化，反應停止，所以選擇t3時停止加熱的理由是B中固體質量不再變化，反應停止；

②氧化銅是黑色粉末，氧化銅和木炭在高溫的條件下會生成銅和二氧化碳，反應的化學方程式為：C+ 2CuO2Cu + CO2↑；銅是紅色固體，所以E中的現象是：黑色粉末變成紅色，反應完全后，僅撤走酒精噴燈，會使試管內的溫度降低，導致試管內壓強驟然降低，石灰水倒吸入試管，使試管因驟冷而炸裂；

③通過步驟③中的數據比較，可以判斷堿式碳酸銅是否分解完全，如果沒有分解完全，在后面的加熱過程中，堿式碳酸銅會生成二氧化碳，對氧化銅和木炭的還原產物的檢驗造成干擾，所以若①中省略步驟三，對②中反應產物判斷可能產生的影響及其原因：堿式碳酸銅分解會生成二氧化碳，無法判斷碳粉還原氧化銅的生成物中是否含有二氧化碳；

（4）設：反應②后理論上可制銅的質量為x。

根據題意可知參加反應的氧化銅的質量為4.80g。

x=3.84g。