Question

（2006?山西）堿式碳酸銅[化學(xué)式Cu₂（OH）₂CO₃，相對分子質(zhì)量為222]加熱完全分解后生成的黑色固體是什么？甲、乙、丙、丁四位同學(xué)對此進行了探究．他們稱取了4.44g堿式碳酸銅在試管中高溫加熱的使之完全分解，冷卻至室溫，稱量黑色固體產(chǎn)物的質(zhì)量為3.2g．
他們結(jié)合堿式碳酸銅的化學(xué)式對黑色固體產(chǎn)物作出如下猜想：①可能是氧化銅 ②可能是碳粉③可能是碳粉和氧化銅的混合物．以上猜想的理由是

根據(jù)質(zhì)量定恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素種類不變，氧化銅和碳粉都是黑色的

．
（1）甲同學(xué)設(shè)計的實驗方案是：向盛有少量該黑色固體的試管中加入足量的稀硫酸，充分振蕩，靜置后觀察現(xiàn)象．
如果猜想①正確，現(xiàn)象應(yīng)該是

黑色粉末全部溶解，溶液呈藍色

．
如果猜想③正確，現(xiàn)象應(yīng)該是

黑色粉末部分溶解，溶液呈藍色

．
（2）乙同學(xué)從資料中得知：碳、氫氣、一氧化碳在加熱或高溫條件下都能奪取金屬氧化物中的氧，使其變?yōu)榻饘賳钨|(zhì)．他經(jīng)過思考后，認(rèn)為猜想③可以排除．他的理由是：

碳和氧化銅在高溫下能發(fā)生反應(yīng)，因此高溫下碳粉和氧化銅不可能共存

．
（3）丙同學(xué)通過對得到的實驗數(shù)據(jù)進行計算，排除了猜想②，她的理由是（通過計算式說明）：

4.44gCu₂（OH）₂CO₃中：m（C）=4.44g×

12

222

=0.24g＜3.2g

．

Answer 1

分析：探究性題目的做法是大膽推測，但要有合理的依據(jù)，不能憑空猜想；根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]的產(chǎn)物是有Cu、O、H、C中的一種或多種元素組合而成；根據(jù)題目信息（黑色粉末）可知，黑色物質(zhì)可以是題目所說的三種情況：①可能是氧化銅  ②可能是碳粉  ③可能是碳粉和氧化銅的混合物．
（1）根據(jù)氧化銅、碳和硫酸的性質(zhì)及其產(chǎn)物的顏色即可．
（2）碳和氧化銅在高溫情況下會發(fā)生反應(yīng)可知．
（3）有質(zhì)量守恒定律計算可知．

解答：解：根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后元素的種類不變；堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]的產(chǎn)物是有Cu、O、H、C中的一種或多種元素組合而成；結(jié)合題目信息（黑色粉末）可知，氧化銅和碳都是黑色固體；所以黑色物質(zhì)可以是題目所說的三種情況；故答案為：化學(xué)變化過程中元素不變，且氧化銅和炭粉都是黑色固體．
（1）①氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，硫酸銅的水溶液的顏色是藍色的，故答案為：試管中溶液變成藍色，黑色固體消失（或沒有黑色固體剩余）．
②氧化銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，硫酸銅的水溶液的顏色是藍色的；但是碳不會和硫酸反應(yīng)；故答案為：試管中溶液變成藍色，仍有黑色固體剩余．
（2）氧化銅和碳在高溫條件下發(fā)生反應(yīng)生成銅和二氧化碳，所以在高溫條件下，氧化銅和碳不會同時存在，故答案為：在加熱的條件下，氧化銅和單質(zhì)碳能發(fā)生反應(yīng)．
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，反應(yīng)前后元素的種類、質(zhì)量均不發(fā)生改變；反應(yīng)前的碳的質(zhì)量是：5.0×（

12

222

×100%）═0.27g，但是黑色粉末的質(zhì)量是3.6g，因此排除②，故答案為：5.0g堿式碳酸銅中含有C：

12

222

×5.0g=0.27g＜3.6g．

點評：做這類題目要有充足的知識和大膽的推測，這就要求學(xué)生平時多記一些物質(zhì)的性質(zhì)和特點（顏色，狀態(tài)）．