Question

11．某興趣小組為了探究堿式碳酸銅[化學(xué)式為Cu₂（OH）₂CO₃]加熱后分解的產(chǎn)物，取一定量的樣品進(jìn)行加熱，如圖1所示．充分加熱后試管底部生成黑色固體，和使澄清石灰水變渾濁的氣體，而且試管口出現(xiàn)無色液體，思考回答：

（1）產(chǎn)生的氣體肯定含有CO₂；判斷的依據(jù)是產(chǎn)生了能使澄清的石灰水變渾濁的氣體
（2）【提出問題】：該黑色固體的主要成分是什么？-
【查閱資料】：堿式碳酸銅分解的產(chǎn)物均為化合物．
【猜想與假設(shè)】：①可能是氧化銅；②可能是鐵的氧化物．
你認(rèn)為上述猜想缺乏依據(jù)的是（填編號）②，理由是根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變、反應(yīng)前后原子種類不變，反應(yīng)物中沒有鐵元素．
（3）【實驗驗證】：將試管口的無色液體收集，并連接圖2電解水器，通直流電，一段時間后，正極與負(fù)極的氣體體積比為1：2，且正極為氧氣，負(fù)極為氫氣，故該無色液體為水．
（4）【交流討論】：根據(jù)以上內(nèi)容，請寫出堿式碳酸銅受熱分解的化學(xué)方程式Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 根據(jù)對Cu₂（OH）₂CO₃樣品進(jìn)行加熱，生成黑色固體，并產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體．則
（1）和（2）中由現(xiàn)象和元素守恒，氣體為二氧化碳，可知黑色固體為氧化銅，
（3）結(jié)合電解水的實驗分析解答；
（4）根據(jù)以上信息解答書寫方程式．

解答 解：（1）因二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，則氣體為二氧化碳，故選CO₂；產(chǎn)生了能使澄清的石灰水變渾濁的氣體；
（2）在堿式碳酸銅中不含有鐵元素，則黑色固體肯定與鐵及鐵的氧化物無關(guān)，故答案為：②；根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后元素種類不變、反應(yīng)前后原子種類不變，反應(yīng)物中沒有鐵元素．
（3）實驗現(xiàn)象中不能確定是否有水生成，所以將試管口的無色液體收集，通直流電，一段時間后，正極與負(fù)極的氣體體積比為1：2，且正極為氧氣，負(fù)極為氫氣，證明該無色液體為水．故答案為：水．
（4）根據(jù)以上內(nèi)容可知，堿式碳酸銅受熱分解的生成物是CuO、CO₂、H₂O；故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+CO₂↑+H₂O．

點評 本題以探究的方式讓學(xué)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(xùn)練學(xué)生思維，提高知識的遷移使用的能力．