Question

（2006?山西）堿式碳酸銅[化學式Cu₂（OH）₂CO₃，相對分子質量為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，稱量黑色固體產物的質量為3.2g．
他們結合堿式碳酸銅的化學式對黑色固體產物作出如下猜想：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

根據質量定恒定律，化學反應前后元素種類不變，氧化銅和碳粉都是黑色的

．
（1）甲同學設計的實驗方案是：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，靜置后觀察現象．
如果猜想①正確，現象應該是

黑色粉末全部溶解，溶液呈藍色

．
如果猜想③正確，現象應該是

黑色粉末部分溶解，溶液呈藍色

．
（2）乙同學從資料中得知：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，使其變為金屬單質．他經過思考后，認為猜想③可以排除．他的理由是：

碳和氧化銅在高溫下能發生反應，因此高溫下碳粉和氧化銅不可能共存

．
（3）丙同學通過對得到的實驗數據進行計算，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，不能憑空猜想；根據質量守恒定律可知，堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]的產物是有Cu、O、H、C中的一種或多種元素組合而成；根據題目信息（黑色粉末）可知，黑色物質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）根據氧化銅、碳和硫酸的性質及其產物的顏色即可．
（2）碳和氧化銅在高溫情況下會發生反應可知．
（3）有質量守恒定律計算可知．

解答：解：根據質量守恒定律可知，反應前后元素的種類不變；堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]的產物是有Cu、O、H、C中的一種或多種元素組合而成；結合題目信息（黑色粉末）可知，氧化銅和碳都是黑色固體；所以黑色物質可以是題目所說的三種情況；故答案為：化學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；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生反應生成銅和二氧化碳，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，氧化銅和單質碳能發生反應．
（3）根據質量守恒定律可知，反應前后元素的種類、質量均不發生改變；反應前的碳的質量是：5.0×（

12

222

×100%）═0.27g，但是黑色粉末的質量是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，這就要求學生平時多記一些物質的性質和特點（顏色，狀態）．