Question

某化學(xué)興趣小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)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(guò)實(shí)驗(yàn)探究，分析黑色粉末的組成．
（1）提出問(wèn)題：黑色固體是什么？
（2）猜想與假設(shè)：甲、乙、丙三位同學(xué)各自提出不同的假設(shè)，分別猜想黑色固體的組成：甲認(rèn)為可能是炭粉（一種碳的單質(zhì)）；乙認(rèn)為可能是氧化銅；丙認(rèn)為可能是炭粉和氧化銅的混合物．
三位同學(xué)中有一位的假設(shè)因?yàn)椴缓侠�，被另兩位同學(xué)予以否定，請(qǐng)問(wèn)是哪一位？不合理的原因是______．
（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(yīng)而溶解，炭粉不與稀酸反應(yīng)，也不溶于稀酸．
（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：驗(yàn)證另外兩位同學(xué)的假設(shè)．
向試管中的黑色固體滴加足量的______溶液，待充分反應(yīng)后，觀察固體的溶解情況和所得溶液的顏色．
（5）現(xiàn)象和結(jié)論：
若現(xiàn)象為_(kāi)_____，則______同學(xué)猜想正確；
若現(xiàn)象為_(kāi)_____，則______同學(xué)假設(shè)成立．
（6）如圖為實(shí)驗(yàn)室用CO還原CuO的裝置圖，圖中濃硫酸的作用是______，裝置E中應(yīng)放入的藥品是______（填化學(xué)式），反應(yīng)后必須對(duì)尾氣進(jìn)行處理的原因是：______．

Answer 1

解：（2）根據(jù)題意銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]受熱分解后，生成CO₂和水蒸氣，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知黑色固體中必定含有銅元素，甲同學(xué)的猜想中沒(méi)有銅元素，所以甲同學(xué)猜想錯(cuò)誤．
故答案為：甲同學(xué)．因?yàn)樵谒�的結(jié)論中沒(méi)有銅元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變，因此是錯(cuò)誤的；
（4）因?yàn)樘嫉男再|(zhì)比較穩(wěn)定，氧化銅可以可溶于酸，且生成可溶性銅鹽的溶液呈藍(lán)色，所以可用酸來(lái)鑒別．
故答案為：稀鹽酸或稀硫酸；
（5）因?yàn)樘疾蝗苡谒�，而氧化銅可以溶于稀硫酸中，溶液變?yōu)樗{(lán)色的硫酸銅溶液，所以如果乙同學(xué)正確，則固體全部溶解且溶液呈藍(lán)色，若丙同學(xué)正確，固體將是部分溶解．
故答案為：固體全部溶解且溶液變?yōu)樗{(lán)色；乙；
固體部分溶解且溶液變?yōu)樗{(lán)色；丙；
（6）碳和二氧化碳反應(yīng)必須在干燥的試管中反應(yīng)進(jìn)行，若二氧化碳?xì)怏w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?xì)怏w；
證明碳還原氧化銅是通過(guò)生成的二氧化碳?xì)怏w可以使澄清石灰水變渾濁，所以必須對(duì)生成的CO中的二氧化碳除去，通常采用氫氧化鈉溶液來(lái)吸收二氧化碳．
CO有毒，會(huì)污染氣體，實(shí)驗(yàn)室一般采用點(diǎn)燃的方法除去尾氣CO．
故答案為：對(duì)生成的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行干燥； NaOH；防止一氧化碳污染空氣．
分析：（2）根據(jù)題意銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]受熱分解后，生成CO₂和水蒸氣，可根據(jù)質(zhì)量守恒定律來(lái)判斷黑色物質(zhì)的組成．
（4）可根據(jù)碳和氧化銅的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析，碳的性質(zhì)比較穩(wěn)定，氧化銅可以溶于酸．
（5）可根據(jù)碳不溶于酸，而氧化銅可以和酸反應(yīng)而溶解，且溶液為藍(lán)色進(jìn)行分析解答．
（6）可根據(jù)碳和二氧化碳反應(yīng)必須在干燥的試管中反應(yīng)進(jìn)行分析濃硫酸的作用；根據(jù)碳還原氧化銅反應(yīng)是通過(guò)生成的二氧化碳?xì)怏w與G裝置反應(yīng)，產(chǎn)生渾濁來(lái)證明進(jìn)行分析E裝置中的試劑．
點(diǎn)評(píng)：本題主要通過(guò)對(duì)銅綠分解產(chǎn)物的探究來(lái)考查學(xué)生對(duì)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路的掌握情況，及有關(guān)實(shí)驗(yàn)具體操作相關(guān)知識(shí)．