14.某興趣小組同學對堿式碳酸銅的分解產(chǎn)物進行探究.
【查閱資料】
①堿式碳酸銅受熱分解的化學方程式為:Cu2(OH)2CO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuO+H2O+CO2↑;
②白色的無水硫酸銅遇水會變成藍色;
③CO還原CuO的實驗過程中,固體產(chǎn)物可能有Cu2O(氧化亞銅,紅色固體)、銅.
【實驗驗證】驗證堿式碳酸銅的分解產(chǎn)物,可選裝置如圖所示.

(1)A中的藥品是澄清石灰水.
(2)甲同學將裝置按BCA(填字母,且每套裝置限用一次)順序組合進行實驗,驗證出堿式碳酸銅的分解產(chǎn)物中有二氧化碳和水.
(3)B裝置中粉末完全變黑后,乙同學為確認該黑色粉末是氧化銅而不是碳粉,設計如下實驗,請完成下表:
實驗步驟觀察到的現(xiàn)象獲得結論有關反應的化學方程式
取少量黑色粉末于試管中,向其中加入足量的稀硫酸,振蕩
固體完全溶解,溶液變藍
黑色粉末均為氧化銅
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
【拓展探究】
丙同學利用上述實驗后的B裝置(包括其中藥品),探究CO還原CuO所得固體產(chǎn)物的成分.
【猜想】
猜想Ⅰ是Cu2O(氧化亞銅,紅色固體)
猜想Ⅱ是銅;
猜想Ⅲ是銅和氧化亞銅的混合物
【實驗探究】實驗裝置如圖

(1)實驗過程
打開K,緩緩通入CO氣體,一段時間后加熱.當黑色固體全部變紅后停止加熱,繼續(xù)通入CO氣體直至玻璃管冷卻.
(2)實驗數(shù)據(jù)
反應前反應后
玻璃管和內(nèi)盛氧化銅粉末的總質(zhì)量為62.0g玻璃管和內(nèi)盛紅色粉末的總質(zhì)量為61.7g
玻璃管的質(zhì)量為60.0g
(3)實驗結論
通過實驗中獲得的數(shù)據(jù)進行計算,猜想Ⅲ(填“Ⅰ”、“Ⅱ”、“Ⅲ”)正確.

分析 【實驗驗證】(1)根據(jù)在實驗室中常用澄清的石灰水來驗證二氧化碳氣體分析回答.
(2)根據(jù)堿式碳酸銅受熱分解的生成物性質(zhì)及驗證的方法分析排列的順序;
(3)根據(jù)木炭不與稀硫酸反應、氧化銅能與稀硫酸反應分析回答有關的問題;
【拓展探究】(3)根據(jù)一氧化碳還原氧化銅的反應、計算分析紅色固體粉末的成分;

解答 解:
【實驗驗證】(1)在實驗室中常用澄清的石灰水來驗證二氧化碳氣體,所以裝置A中盛放的試劑名稱是澄清石灰水.
(2)由于堿式碳酸銅受熱分解生成了氧化銅、二氧化碳和水,應首先加熱堿式碳酸銅,為了防止檢驗二氧化碳時溶液中的水對生成水的干擾,應先要驗證生成的水,所以,甲同學將裝置按BCA順序組合進行實驗;
(3)由于木炭不與稀硫酸反應、氧化銅能與稀硫酸反應,所以取少量黑色粉末于試管中,向其中加入足量的稀硫酸,振蕩,由固體完全溶解,溶液變藍,說明了黑色粉末均為氧化銅,反應的方程式是:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O;
【拓展探究】(3)設一氧化碳完全還原氧化銅時生成銅的質(zhì)量為x
  CuO+CO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+CO2
  80        64
62.0g-60.0g x
$\frac{80}{62.0g-60.0g}=\frac{64}{x}$
解得:x=1.6g<61.7g-60.0g=1.7g
所以,氧化銅沒有完全反應生成了銅,應有生成的氧化亞銅.猜想Ⅲ正確.
故答案為:
【實驗驗證】
(1)澄清石灰水;
(2)BCA;
(3)

實驗步驟觀察到的現(xiàn)象獲得結論有關反應的化學方程式
取少量黑色粉末于試管中,向其中加入足量的稀硫酸,振蕩
固體完全溶解,溶液變藍
黑色粉末均為氧化銅
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
【拓展探究】(3)Ⅲ

點評 本題以探究的方式讓學生根據(jù)實驗現(xiàn)象和質(zhì)量守恒定律來分析解答,可較好的訓練學生思維,提高知識的遷移使用的能力.

練習冊系列答案
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(1)A裝置的作用是:提供水蒸氣.
(2)探究生成的氣體是什么?
【猜想與假設】猜想一:生成的氣體可能是氫氣;猜想二:生成的氣體可能是氧氣.
【實驗探究】將生成的氣體通入C裝置.球形管里裝有堿石灰干燥劑.導管口蘸些肥皂水(或洗滌劑溶液),控制氣體流速,吹出肥皂泡.當肥皂泡吹到一定大時,輕輕擺動導管,肥皂泡脫離管口后,氣泡上升.用燃著的木條靠近肥皂泡,有爆鳴聲.
【推斷】生成的氣體是氫氣.
(3)探究試管中剩余固體成分是什么?
【查閱資料】
常見鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4
顏色、狀態(tài)黑色粉末紅棕色粉末黑色晶體
能否被磁鐵吸引
能否與鹽酸反應
【初步驗證】試管中剩余固體為黑色,能全部被磁鐵吸引.
【猜想與假設】猜想一:剩余固體是Fe和Fe3O4; 猜想二:剩余固體是:Fe3O4
【實驗探究】
實驗操作實驗現(xiàn)象及結論

取少量黑色固體于試管中,加入足量的稀鹽酸
若固體全部溶解,沒有氣泡冒出,則猜想二正確;若固體全部溶解,有氣泡冒出,則猜想一正確.
【實驗結論】鐵與水蒸氣反應的化學方程式為:3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
【反思與交流】該黑色固體不可能是FeO、Fe2O3,理由是FeO不能被磁鐵吸引,F(xiàn)e2O3紅棕色粉末且不能被磁鐵吸引.

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