问题 问答题

孔雀石主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],绿色并具有浓淡的条状花纹(见右图),是矿物中最吸引人的装饰材料之一,也是人类最早冶炼铜的原料.某校课外小组同学欲在实验室验证碱式碳酸铜制铜的反应原理.

查阅资料:①Cu2(OH)2CO3

  △  
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2CuO+CO2↑+H2O    2CuO+C
 高温 
.
 
2Cu+CO2

②CuO为黑色固体,化学性质和氧化铁相似.

(1)实验l:加热分解碱式碳酸铜.装置如图所示.

①A中固体的变化为______.

②欲证明反应后有水生成,B中所盛试剂为______.

③反应结束时的操作应该是______,理由是______.

(2)实验2:木炭和氧化铜反应.

将木炭粉末和氧化铜粉末混合均匀,放进试管加热,反应后将试管中的粉末倒出,有铜生成,还有少量黑色粉末剩余.该小组同学设计方案验证黑色粉末的成分.

做出猜想:剩余黑色粉末可能是:①氧化铜;②木炭;③木炭和氧化铜.

实验验证:填写下表.

实验操作及现象实验结论
该黑色粉末为氧化铜
(3)某同学探究在实际反应中,木炭和氧化铜反应生成铜时反应物的最佳质量比,设计方案如下:

配方l配方2配方3配方4
木炭质量(g)0.40.50.60.7
氧化铜质量(g)8888
上述设计方案的主要研究方法是______.

答案

(1)①根据资料:Cu2(OH)2CO3

  △  
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2CuO+CO2↑+H2O,碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]为绿色,CuO为黑色固体;所以加热分解碱式碳酸铜A中固体的变化是绿色固体变黑;

故答案为:绿色固体变黑;

②A装置是吸收水分的装置因其为液体,故是浓硫酸;若反应后有水生成,则装置的质量增加,反之,质量不变;

故答案为:浓硫酸;

③反应结束时应该先将A与B、C装置分开,防止液体倒流入试管,引起试管炸裂;

故答案为:

先将试管上的胶塞拔下(或先将两个试剂瓶上的胶塞拔出),再撤酒精灯;

防止水倒流,引起试管炸裂;

(2)此实验可以加入稀硫酸充分反应,因为碳不与硫酸反应,氧化铜与硫酸可以反应生成硫酸铜溶液;所以若出现黑色粉末全部溶解,红色固体剩余,溶液变为蓝色,则说明是氧化铜;

故答案为:取少量剩余黑色粉末于试管中,加入足量稀硫酸,充分反应,黑色粉末全部溶解,溶液变为蓝色;

(3)由该同学的方案可以看出,该同学是通过一种物质的量不变,而改变另一种物质的质量进行探究的控制变量法;

故答案为:使用控制变量法(合理说法均可).

单项选择题
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