Question

某學(xué)校的探究性學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)，銅綠[Cu₂（OH）₂CO₃]受熱分解后，除生成CO₂和水蒸氣外，試管中還有一些黑色粉末狀固體．他們通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，分析黑色固體的組成，并驗(yàn)證產(chǎn)生的氣體．請(qǐng)?zhí)羁眨?br/>（1）提出問(wèn)題：黑色固體是什么？
（2）猜想與假設(shè)：黑色固體可能是：a．炭粉　 b．氧化銅
（3）查閱資料：炭粉和氧化銅均為黑色固體，其中炭粉不與稀酸反應(yīng)，也不溶于稀酸，而氧化銅可與稀酸反應(yīng)而溶解．
（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：
向試管中的黑色固體滴加足量的______（填化學(xué)式）溶液，充分反應(yīng)后，觀察固體的溶解情況和所得溶液的顏色．
（5）現(xiàn)象與結(jié)論：
如果猜想a正確，則現(xiàn)象為_(kāi)_____；若現(xiàn)象是______，則猜想b正確．
（6）若用如圖裝置驗(yàn)證兩種氣體生成物，應(yīng)將生成的混合氣體先通過(guò)______裝置．

（7）交流與反思：
古代銅幣表面綠色銅銹的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃，文物鑒定人員常用酸驗(yàn)法鑒別銅銹真?zhèn)危?br/>用細(xì)玻璃棒蘸取少許稀鹽酸，涂擦在需要鑒別可疑銅銹的部位，若有氣泡產(chǎn)生則初定為銅銹，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____．

Answer 1

解：（4）根據(jù)：炭粉不與稀酸反應(yīng)，也不溶于稀酸，而氧化銅可與稀酸反應(yīng)而溶解，可向黑色固體中滴加足量的稀硫酸或稀鹽酸來(lái)檢驗(yàn)黑色固體；
故答案為：H₂SO₄（或HCl）；
（5）炭粉不與稀酸反應(yīng)，也不溶于稀酸，因此，黑色固體若為黑色炭粉則會(huì)觀察到：固體不溶解，溶液為無(wú)色；氧化銅可與稀酸反應(yīng)而溶解，生成可溶性銅鹽溶液呈藍(lán)色，因此，黑色固體若為氧化銅則可觀察到：固體溶解，溶液變成藍(lán)色；
故答案為：黑色固體不溶解，溶液呈無(wú)色；黑色固體完全溶解，溶液呈藍(lán)色；
（6）燃燒后的氣體應(yīng)先通過(guò)裝置B檢驗(yàn)生成物中的水，然后通過(guò)裝置B檢驗(yàn)生成氣體中的二氧化碳；
故答案為：B；
（7）銅銹與稀鹽酸反應(yīng)，可生成氯化銅、水和二氧化碳?xì)怏w放出；
故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl═2CuCl₂+3H₂O+CO₂↑．
分析：（4）根據(jù)資料可知，通過(guò)黑色固體是否能與酸反應(yīng)可判斷黑色固體為炭粉還是氧化銅，因此可選擇向黑色固體中滴加足量的酸觀察反應(yīng)后固體的溶解情況和所得溶液的顏色；
（5）由于黑色炭粉不能與酸發(fā)生反應(yīng)，溶液無(wú)顏色變化；氧化銅能與酸生成可溶性銅鹽而使溶液呈現(xiàn)藍(lán)色．因此，根據(jù)反應(yīng)后固體的溶解情況及溶液顏色對(duì)猜想進(jìn)行判斷；
（6）裝置A用于檢驗(yàn)生成氣體中的二氧化碳，澄清石灰水變渾濁；裝置B中無(wú)水硫酸銅遇水變成藍(lán)色，可用于檢驗(yàn)生成氣體中的水蒸氣；由于氣體通過(guò)裝置A后，會(huì)混有水，此時(shí)再把氣體通過(guò)裝置B則無(wú)法說(shuō)明生成物中是否含水；
（7）根據(jù)離子間的共存關(guān)系判斷銅銹與稀鹽酸反應(yīng)的生成物：碳酸根與H⁺形成水和二氧化碳，氫氧根與H⁺形成水，溶液中剩余銅離子和氯離子形成氯化銅溶液．
點(diǎn)評(píng)：無(wú)水硫酸為白色粉末，遇水會(huì)則變成藍(lán)色，實(shí)驗(yàn)室常用其來(lái)檢驗(yàn)水的存在；使用時(shí)一般連接在其它氣體檢驗(yàn)裝置前，以避免檢驗(yàn)其它氣體的溶液對(duì)水檢驗(yàn)的影響．