Question

孔雀石主要成分是堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]，綠色并具有濃淡的條狀花紋（見右圖），是礦物中最吸引人的裝飾材料之一，也是人類最早冶煉銅的原料．某校課外小組同學欲在實驗室驗證堿式碳酸銅制銅的反應原理．
查閱資料：①Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+CO₂↑+H₂O    2CuO+C

高溫  .

2Cu+CO₂↑
②CuO為黑色固體，化學性質和氧化鐵相似．
（1）實驗l：加熱分解堿式碳酸銅．裝置如圖所示．
①A中固體的變化為______．
②欲證明反應后有水生成，B中所盛試劑為______．
③反應結束時的操作應該是______，理由是______．
（2）實驗2：木炭和氧化銅反應．
將木炭粉末和氧化銅粉末混合均勻，放進試管加熱，反應后將試管中的粉末倒出，有銅生成，還有少量黑色粉末剩余．該小組同學設計方案驗證黑色粉末的成分．
做出猜想：剩余黑色粉末可能是：①氧化銅；②木炭；③木炭和氧化銅．
實驗驗證：填寫下表．

實驗操作及現象	實驗結論
	該黑色粉末為氧化銅

（3）某同學探究在實際反應中，木炭和氧化銅反應生成銅時反應物的最佳質量比，設計方案如下：

	配方l	配方2	配方3	配方4
木炭質量（g）	0.4	0.5	0.6	0.7
氧化銅質量（g）	8	8	8	8

上述設計方案的主要研究方法是______．

Answer 1

（1）①根據資料：Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+CO₂↑+H₂O，堿式碳酸銅[Cu₂（OH）₂CO₃]為綠色，CuO為黑色固體；所以加熱分解堿式碳酸銅A中固體的變化是綠色固體變黑；
故答案為：綠色固體變黑；
②A裝置是吸收水分的裝置因其為液體，故是濃硫酸；若反應后有水生成，則裝置的質量增加，反之，質量不變；
故答案為：濃硫酸；
③反應結束時應該先將A與B、C裝置分開，防止液體倒流入試管，引起試管炸裂；
故答案為：
先將試管上的膠塞拔下（或先將兩個試劑瓶上的膠塞拔出），再撤酒精燈；
防止水倒流，引起試管炸裂；
（2）此實驗可以加入稀硫酸充分反應，因為碳不與硫酸反應，氧化銅與硫酸可以反應生成硫酸銅溶液；所以若出現黑色粉末全部溶解，紅色固體剩余，溶液變?yōu)樗{色，則說明是氧化銅；
故答案為：取少量剩余黑色粉末于試管中，加入足量稀硫酸，充分反應，黑色粉末全部溶解，溶液變?yōu)樗{色；
（3）由該同學的方案可以看出，該同學是通過一種物質的量不變，而改變另一種物質的質量進行探究的控制變量法；
故答案為：使用控制變量法（合理說法均可）．