Question

【題目】科學(xué)探究和證據(jù)推理是化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。某小組對堿式碳酸銅晶體[Cu2(OH)2CO3]的性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并基于證據(jù)進(jìn)行推理分析。

(1)分析堿式碳酸銅的組成

根據(jù)化學(xué)式可知，堿式碳酸銅中Cu元素的化合價(jià)為___________價(jià)。

(2)探究堿式碳酸銅受熱的變化

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]該小組設(shè)計(jì)了如圖裝置(夾持儀器已略去)，并用于探究堿式碳酸銅的分解產(chǎn)物。

[實(shí)驗(yàn)過程]

①在裝置丙導(dǎo)管a處連接一導(dǎo)管，并插入水中，微熱試管，觀察到______________，說明整套裝置的氣密性良好。

②按圖示加入樣品和試劑，加熱一段時(shí)間后， 試管中固體變黑，U形管中無水硫酸銅變藍(lán)，澄清石灰水變渾濁。

[實(shí)驗(yàn)分析]

注:無水硫酸銅為白色固體，遇水變藍(lán)。

①裝置甲中加熱時(shí)先____________，后對準(zhǔn)藥品部位集中加熱。

②裝置丙中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。

③根據(jù)現(xiàn)象可知，堿式碳酸銅受熱可分解，分解產(chǎn)物有CO2、CuO、____________。

④裝置乙、丙位置不能互換的理由是____________。

Answer 1

【答案】+2 導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡 預(yù)熱 H2O 氣體通過澄清石灰水時(shí)會(huì)帶出水蒸氣，無法檢驗(yàn)是否生成水

【解析】

二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水；堿式碳酸銅能與硫酸發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅、水和二氧化碳。

(1)堿式碳酸銅的化學(xué)式為Cu2(OH)2CO3，氧元素的化合價(jià)為-2價(jià)，碳元素的化合價(jià)為+4價(jià)，氫元素的化合價(jià)為+1價(jià)，設(shè)銅元素的化合價(jià)為x，化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為零，，，故堿式碳酸銅中Cu元素的化合價(jià)為+2價(jià)。

(2)①在裝置丙導(dǎo)管a處連接一導(dǎo)管，并插入水中，微熱試管，試管中的空氣受熱膨脹，從短管口逸出，故觀察到導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡，說明整套裝置的氣密性良好。

[實(shí)驗(yàn)分析]

①為防止受熱不均勻使試管炸裂，故給裝置甲中加熱時(shí)先預(yù)熱，后對準(zhǔn)藥品部位集中加熱。

②裝置丙中發(fā)生反應(yīng)是二氧化碳和氫氧化鈣生成碳酸鈣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為

。

③U形管中無水硫酸銅變藍(lán)，說明反應(yīng)生成水，澄清石灰水變渾濁，說明反應(yīng)生成二氧化碳，堿式碳酸銅受熱可分解，分解產(chǎn)物有CO2、CuO、H2O。

④石灰水中有水，裝置乙、丙位置不能互換的理由是氣體通過澄清石灰水時(shí)會(huì)帶出水蒸氣，無法檢驗(yàn)是否生成水。