Question

【題目】同學們利用假日去參觀博物館，發現一些青銅器（銅、錫合金）表面呈綠色。老師告訴他們，這是銅器長期暴路在空氣中生成了銅銹的結果。為了弄清這種綠色銅銹的元素組成，回來后，他們在實驗室進行了如下探究：

[查閱資料]（1）銅銹俗稱銅綠，受熱易分解。

（2）無水硫酸銅是一種白色粉末，化學式為CuSO4，遇水變藍，通常實驗用作證明有無水分存在。

[實驗設計1]采用如圖裝置進行實驗。

[實驗步驟]

（1）檢查裝置的氣密性；

（2）裝藥品：

（3）固定、連接儀器；盛有銅綠的試管應_____固定在鐵架臺上；

（4）點燃酒精燈；

（5）停止加熱。

[實驗現象]（1）B中觀察到的現象為_____，證明銅綠受熱生成了水。

（2）C中觀察到澄清石灰水變渾濁，化學方程式為_____。

加熱一會兒后，A試管中觀察到固體由綠色變為黑色。生成的黑色物質是什么呢？他們進一步進行探究：

[實驗設計2]

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量A中的黑色固體于試管中，加入足量的_____	黑色固體消失，_____	黑色固體是氧化銅

[實驗結論]銅綠中含有_____元素。

[交流與反思]B與C裝置能否互換位置，請說明原因：_____。

Answer 1

【答案】試管口略向下傾斜 粉末由白色變為藍色 稀鹽酸（或稀硫酸） 溶液由無色變為藍色 銅、氧、氫、碳 不能，B與C互換位置就不能證明有水生成，進而不能證明銅綠中含有氫元素

【解析】

[實驗步驟]（3）銅綠是一種固體物質，給固體加熱時，為防止水分倒流引起試管受熱不勻發生炸裂，試管口應略向下傾斜，故填試管口略向下傾斜。

[實驗現象]（1）無水硫酸銅是一種白色粉末，遇水會變藍，如果銅綠受熱生成了水，觀察到的現象是粉末由白色變為藍色，故填粉末由白色變為藍色；

（2）C中觀察到澄清石灰水變渾濁，其中的反應是澄清石灰水中的氫氧化鈣與二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，故反應的化學方程式寫為：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。

[實驗設計2]由實驗結論可知，該黑色固體為氧化銅，氧化銅能與酸反應生成銅鹽和水，所以可以取適量的黑色固體，然后向固體中加入足量的稀鹽酸或稀硫酸，故填稀鹽酸（或稀硫酸）；

氧化銅與稀鹽酸或稀硫酸反應后生成氯化銅或硫酸銅，氯化銅與硫酸銅溶于水后溶液均呈藍色，故填溶液由無色變為藍色。

[實驗結論]銅綠反應后的氣體使無水硫酸銅變藍，說明反應生成水，水由氫元素與氧元素組成，表明銅綠中含有氫元素與氧元素，反應后生成了使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳，說明銅綠中含有碳元素，生成的黑色固體為氧化銅，還說明銅綠中含有銅元素，即銅綠中含有銅、氧、氫、碳四種元素，故填銅、氧、氫、碳。

[交流與反思] 如果B與C裝置互換位置，觀察到C中的澄清石灰水變渾濁，然后從 C導出的氣體中會含有水分，這些水分也能使B中的無水硫酸銅變藍，而無法確定銅綠反應是否生成了水，進而無法判斷銅綠中是否含有氫元素，所裝置B與C的位置不能互換，故填不能，B與C互換位置就不能證明有水生成，進而不能證明銅綠中含有氫元素。