Question

【題目】科學(xué)探究和證據(jù)推理是化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。學(xué)習(xí)小組對(duì)銅器上的綠色銹跡產(chǎn)生了興趣，他們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下對(duì)其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并基于證據(jù)進(jìn)行推理分析。

[查閱資料]

①綠色銹跡是堿式碳酸銅[Cu2（OH）2CO3]，受熱易分解

②無水硫酸銅為白色固體，遇水變藍(lán)

I．分析堿式碳酸銅的組成

根據(jù)化學(xué)式可知，堿式碳酸銅中Cu元素的化合價(jià)為_____。

Ⅱ．探究堿式碳酸銅受熱的變化

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖裝置，并用于探究堿式碳酸銅的分解產(chǎn)物。

[實(shí)驗(yàn)過程]

①在裝置丙導(dǎo)管a處連接一導(dǎo)管，并插入水中，微熱試管，觀察到_____，說明整套裝置的氣密性良好。

②按圖示加入樣品和試劑，充分加熱，一段時(shí)間后觀察到試管中固體變黑，U型管中無水硫酸銅變藍(lán)，澄清石灰水變渾濁。

[實(shí)驗(yàn)分析]

①裝置甲中標(biāo)號(hào)為b的儀器名稱為_____。

②裝置乙、丙位置不能互換，若互換，后果是_____。

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，裝置甲中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Cu2（OH）2CO3═2X+CO2+H2O，則X的化學(xué)式為_____。

[總結(jié)延伸]

小組同學(xué)探究完后，老師充分肯定了同學(xué)們的好奇心和探索精神，同時(shí)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)探究要注重科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)和安全，也要愛惜實(shí)驗(yàn)器材，避免損壞儀器。

①甲中試管口略向下傾斜是為了防止_____而使試管炸裂。

②在該實(shí)驗(yàn)操作中，你認(rèn)為還應(yīng)_____（答一條）以避免損壞試管。

Answer 1

【答案】+2 導(dǎo)管口有氣泡冒出 鐵架臺(tái) 無法確定是否生成水 CuO 冷凝水倒流 先給試管均勻預(yù)熱，然后再集中在藥品中加熱

【解析】

Ⅰ、堿式碳酸銅中，氫氧根的化合價(jià)是﹣1，碳酸根的化合價(jià)是﹣2，設(shè)其中銅元素的化合價(jià)為x，根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零，則2x+（﹣1）×2+（﹣2）＝0，x＝+2．故填：+2；

Ⅱ、[實(shí)驗(yàn)過程]①在裝置丙導(dǎo)管a處連接一導(dǎo)管，并插入水中，微熱試管，觀察到導(dǎo)管口有氣泡冒出，說明整套裝置的氣密性良好。故填：導(dǎo)管口有氣泡冒出；

[實(shí)驗(yàn)分析]①裝置甲中標(biāo)號(hào)為b的儀器是鐵架臺(tái)；故填：鐵架臺(tái)；

②裝置乙、丙位置不能互換的理由是氣體通過澄清石灰水時(shí)會(huì)帶出水蒸氣，無法檢驗(yàn)是否生成水；故填：無法確定是否生成水；

③化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類與數(shù)目保持不變，反應(yīng)前：2個(gè)銅原子、2個(gè)氫原子、5個(gè)氧原子和1個(gè)碳原子；反應(yīng)后：2個(gè)氫原子、3個(gè)氧原子和1個(gè)碳原子，所以2X中含有2個(gè)銅原子和2個(gè)氧原子，即X的化學(xué)式為CuO；故填：CuO；

[總結(jié)延伸]①甲中試管口略向下傾斜是為了防止冷凝水倒流而使試管炸裂；故填：冷凝水倒流；②在加熱時(shí)要先給試管均勻預(yù)熱，然后再集中在藥品部位加熱；加熱時(shí)要用酒精燈的外焰加熱；試管外壁必須是干燥的，否則可能會(huì)造成試管炸裂；故填：先給試管均勻預(yù)熱，然后再集中在藥品部位加熱。