Question

16、某學校的探究性學習小組發現，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．他們通過實驗探究，分析黑色固體的組成，并驗證產生的氣體．請填空：
（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：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，也不溶于稀酸，而氧化銅可與稀酸反應而溶解．
（4）設計實驗方案：
向試管中的黑色固體滴加足量的

H₂SO₄（或HCl）

（填化學式）溶液，充分反應后，觀察固體的溶解情況和所得溶液的顏色．
（5）現象與結論：
如果猜想a正確，則現象為

黑色固體不溶解，溶液呈無色

；若現象是

黑色固體完全溶解，溶液呈藍色

，則猜想b正確．
（6）若用如圖裝置驗證兩種氣體生成物，應將生成的混合氣體先通過

B

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法鑒別銅銹真偽：
用細玻璃棒蘸取少許稀鹽酸，涂擦在需要鑒別可疑銅銹的部位，若有氣泡產生則初定為銅銹，反應的化學方程式為

Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl═2CuCl₂+3H₂O+CO₂↑

．

Answer 1

分析：（4）根據資料可知，通過黑色固體是否能與酸反應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生反應，溶液無顏色變化；氧化銅能與酸生成可溶性銅鹽而使溶液呈現藍色．因此，根據反應后固體的溶解情況及溶液顏色對猜想進行判斷；
（6）裝置A用于檢驗生成氣體中的二氧化碳，澄清石灰水變渾濁；裝置B中無水硫酸銅遇水變成藍色，可用于檢驗生成氣體中的水蒸氣；由于氣體通過裝置A后，會混有水，此時再把氣體通過裝置B則無法說明生成物中是否含水；
（7）根據離子間的共存關系判斷銅銹與稀鹽酸反應的生成物：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．

解答：解：（4）根據：炭粉不與稀酸反應，也不溶于稀酸，而氧化銅可與稀酸反應而溶解，可向黑色固體中滴加足量的稀硫酸或稀鹽酸來檢驗黑色固體；
故答案為：H₂SO₄（或HCl）；
（5）炭粉不與稀酸反應，也不溶于稀酸，因此，黑色固體若為黑色炭粉則會觀察到：固體不溶解，溶液為無色；氧化銅可與稀酸反應而溶解，生成可溶性銅鹽溶液呈藍色，因此，黑色固體若為氧化銅則可觀察到：固體溶解，溶液變成藍色；
故答案為：黑色固體不溶解，溶液呈無色；黑色固體完全溶解，溶液呈藍色；
（6）燃燒后的氣體應先通過裝置B檢驗生成物中的水，然后通過裝置B檢驗生成氣體中的二氧化碳；
故答案為：B；
（7）銅銹與稀鹽酸反應，可生成氯化銅、水和二氧化碳氣體放出；
故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl═2CuCl₂+3H₂O+CO₂↑．

點評：無水硫酸為白色粉末，遇水會則變成藍色，實驗室常用其來檢驗水的存在；使用時一般連接在其它氣體檢驗裝置前，以避免檢驗其它氣體的溶液對水檢驗的影響．