Question

堿式碳酸銅[化學式為Cu₂(OH)₂CO₃，相對分子質量為222]加熱完全分解后得到的黑色固體是什么呢？甲、乙、丙三位同學想通過實驗探究，來確定該黑色固體的組成。

（1）提出問題：  黑色固體是什么？

（2）猜想與假設： 黑色固體可能是：①              ；②可能是炭粉；③可能是炭粉和氧化銅的混合物。請你補充猜想①。作出這些猜想的依據是                         。

（3）實驗方案： 他們稱取了2.22g堿式碳酸銅在試管中高溫加熱使之完全分解，冷卻至室溫，稱得黑色固體產物的質量為1.6g。

（4）實驗反思：① 甲同學經過思考后，認為可以排除猜想③，理由是                           （用化學方程式表示）。

② 乙同學根據質量守恒定律：化學反應前后，元素的種類和質量都不變。通過對得到的數據進行計算，排除了猜想②，他的理由是（通過計算式說明）                          。

(5)實驗結論：結合甲、乙同學的探究和查閱資料，丙同學確認只有猜想①成立。

（6）實驗拓展：丙同學想進一步探究該黑色固體的化學性質。他發現實驗室有一瓶無色溶液，其標簽嚴重破損（如圖），

老師告訴他該瓶試劑是硫酸、硫酸鈉或硫酸鎂溶液中的一種。他通過查閱資料得知常溫下這三種物質的溶解度如下表：

物 質	H2SO4	Na2SO4	MgSO4
常溫下的溶解度∕g	與水以任意比互溶	18.0	39.0

丙同學根據以上信息，分析此溶液一定不是                 溶液。為確定其成分，他取了少量黑色固體放入試管中，然后向其中滴加了一定量的該無色溶液后，發現黑色固體全部消失，溶液由無色變為藍色。他確定該溶液為               。其反應的化學方程式為                           。

【解析】初中階段常見的黑色物質有：氧化銅、碳、二氧化錳、四氧化三鐵等．然后根據化學反應前后元素種類不變，進行分析確定物質組成，（4）①碳具有還原性，能夠和金屬氧化物發生氧化還原反應，所以碳和氧化銅不能同時存在，②2.22g堿式碳酸銅含碳元素的質量為12/222×22.2g=0.12g≠1.6g，

（6）由標簽可知：溶液的質量分數是20%，題中給出三種物種的溶解度，根據溶解度計算，在該溫度下，飽和溶液中的溶質的質量分數，分析不可能的是什么．可能是什么；硫酸銅溶液是藍色的

 

Answer 1

【答案】

（2）①可能是氧化銅    化學反應前后元素種類不變

             高溫

（4）①C+2CuO==Cu+CO₂↑

②2.22g堿式碳酸銅含碳元素的質量為12/222×22.2g=0.12g≠1.6g

（6）硫酸鈉  硫酸    H₂SO₄+CuO==CuSO₄+H₂O