Question

【题目】科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对铜器上的绿色锈迹产生了兴趣，他们在老师的指导下对其进行实验探究，并基于证据进行推理分析。

[查阅资料]

①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]，受热易分解

②无水硫酸铜为白色固体，遇水变蓝

I．分析碱式碳酸铜的组成

根据化学式可知，碱式碳酸铜中Cu元素的化合价为_____。

Ⅱ．探究碱式碳酸铜受热的变化

[设计实验]学习小组设计了如图装置，并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。

[实验过程]

①在装置丙导管a处连接一导管，并插入水中，微热试管，观察到_____，说明整套装置的气密性良好。

②按图示加入样品和试剂，充分加热，一段时间后观察到试管中固体变黑，U型管中无水硫酸铜变蓝，澄清石灰水变浑浊。

[实验分析]

①装置甲中标号为b的仪器名称为_____。

②装置乙、丙位置不能互换，若互换，后果是_____。

③根据实验现象，装置甲中发生反应的化学方程式为

Cu2（OH）2CO3═2X+CO2+H2O，则X的化学式为_____。

[总结延伸]

小组同学探究完后，老师充分肯定了同学们的好奇心和探索精神，同时强调实验探究要注重科学、严谨和安全，也要爱惜实验器材，避免损坏仪器。

①甲中试管口略向下倾斜是为了防止_____而使试管炸裂。

②在该实验操作中，你认为还应_____（答一条）以避免损坏试管。

Answer 1

【答案】+2 导管口有气泡冒出 铁架台 无法确定是否生成水 CuO 冷凝水倒流 先给试管均匀预热，然后再集中在药品中加热

【解析】

Ⅰ、碱式碳酸铜中，氢氧根的化合价是﹣1，碳酸根的化合价是﹣2，设其中铜元素的化合价为x，根据化合物中元素化合价代数和为零，则2x+（﹣1）×2+（﹣2）＝0，x＝+2．故填：+2；

Ⅱ、[实验过程]①在装置丙导管a处连接一导管，并插入水中，微热试管，观察到导管口有气泡冒出，说明整套装置的气密性良好。故填：导管口有气泡冒出；

[实验分析]①装置甲中标号为b的仪器是铁架台；故填：铁架台；

②装置乙、丙位置不能互换的理由是气体通过澄清石灰水时会带出水蒸气，无法检验是否生成水；故填：无法确定是否生成水；

③化学反应前后原子的种类与数目保持不变，反应前：2个铜原子、2个氢原子、5个氧原子和1个碳原子；反应后：2个氢原子、3个氧原子和1个碳原子，所以2X中含有2个铜原子和2个氧原子，即X的化学式为CuO；故填：CuO；

[总结延伸]①甲中试管口略向下倾斜是为了防止冷凝水倒流而使试管炸裂；故填：冷凝水倒流；②在加热时要先给试管均匀预热，然后再集中在药品部位加热；加热时要用酒精灯的外焰加热；试管外壁必须是干燥的，否则可能会造成试管炸裂；故填：先给试管均匀预热，然后再集中在药品部位加热。