Question

【題目】某同學(xué)發(fā)現(xiàn)家里的銅質(zhì)水龍頭表面出現(xiàn)了一層綠色的銹漬，經(jīng)查閱資料，了解到這層銹漬的化學(xué)成分是堿式碳酸銅[Cu2（OH）2CO3]，并對Cu2（OH）2CO3受熱完全分解后的產(chǎn)物進(jìn)行探究。

（查閱資料）（1）堿式碳酸銅受熱分解生成水蒸氣、二氧化碳和一種黑色固體。

（2）白色無水硫酸銅遇水變成藍(lán)色。

（提出猜想）該同學(xué)根據(jù)堿式碳酸銅的化學(xué)式對黑色固體產(chǎn)物作出以下猜想：

①可能是碳；

②可能是氧化銅；

③可能是碳和氧化銅的混合物。

他猜想的依據(jù)是_____，且碳和氧化銅都是黑色的。

（實驗探究）實驗Ⅰ：按下圖進(jìn)行實驗，證明分解產(chǎn)物中有H2O和CO2（圖中夾持裝置省略）。

實驗Ⅱ：為驗證猜想，他做了如下實驗：向盛有少量黑色固體的試管中加入足量的稀硫酸，振蕩，待完全反應(yīng)后靜置，觀察現(xiàn)象。

（實驗分析及結(jié)論）

實驗Ⅰ中：證明產(chǎn)物中有水生成的依據(jù)是_____；澄清石灰水變渾濁，產(chǎn)物中有_____生成。

實驗Ⅱ中：因為黑色粉末溶逐漸消失且_____，所以猜想②正確，故堿式碳酸銅受熱分解的化學(xué)方程式為_____。

通過上述實驗及結(jié)論分析可知，銅質(zhì)水龍頭生銹過程中與水、二氧化碳、_____有關(guān)。

（實驗反思）為了防止銅質(zhì)水龍頭生銹，通常可采取的有效措施是_____。

（拓展應(yīng)用）依據(jù)堿式碳酸銅受熱分解的產(chǎn)物及所學(xué)酸堿鹽的知識，該同學(xué)認(rèn)為可以用稀鹽酸除去銅質(zhì)水龍頭表面的銹漬，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

Answer 1

【答案】化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變 無水硫酸銅變?yōu)樗{(lán)色 二氧化碳 最終無黑色固體剩余，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色 氧氣 鍍一層金屬保護(hù)膜或制成合金

【解析】

由題意根據(jù)題干的信息資料，根據(jù)堿式碳酸銅的化學(xué)式對黑色固體產(chǎn)物作出了三種猜想，猜想的依據(jù)是根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，碳和氧化銅都是黑色的。

實驗探究：

根據(jù)實驗Ⅰ的探究目的和裝置圖可知，無水硫酸銅是為了檢驗分解產(chǎn)物中有水，若由白色粉末變?yōu)樗{(lán)色晶體，說明分解產(chǎn)物中有水，反之則無；澄清石灰水是為了檢驗分解產(chǎn)物中有二氧化碳，若澄清石灰水變渾濁，說明分解產(chǎn)物中有二氧化碳，反之則無；實驗Ⅱ的目的是為了驗證黑色固體的成分，碳單質(zhì)與稀硫酸不反應(yīng)，氧化銅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，可以根據(jù)黑色固體與稀硫酸反應(yīng)后的現(xiàn)象判斷黑色固體的成分。根據(jù)以上分析可知：

實驗分析及結(jié)論：

實驗Ⅰ中：證明產(chǎn)物中有水生成的依據(jù)是無水硫酸銅變?yōu)樗{(lán)色；澄清石灰水變渾濁，產(chǎn)物中有二氧化碳生成。

實驗Ⅱ中：因為黑色粉末溶逐漸消失且最終無黑色固體剩余，溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色，所以猜想②正確，黑色固體產(chǎn)物為氧化銅。由以上探究可知堿式碳酸銅受熱分解生成水、二氧化碳、氧化銅，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

通過上述實驗及結(jié)論分析可知，銅質(zhì)水龍頭生銹過程中與水、二氧化碳、氧氣有關(guān)。

實驗反思：

為了防止銅質(zhì)水龍頭生銹，可以防止銅與氧氣、水或二氧化碳接觸，通�？刹扇〉挠行Т胧┦窃阼F的表面鍍一層金屬保護(hù)膜或者將銅制成合金改變其組成結(jié)構(gòu)。

拓展應(yīng)用：

依據(jù)堿式碳酸銅受熱分解的產(chǎn)物及所學(xué)酸堿鹽的知識，堿式碳酸銅與酸反應(yīng)可以生成銅離子的鹽，二氧化碳和水，因此可以用稀鹽酸除去銅質(zhì)水龍頭表面的銹漬，堿式碳酸銅與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化銅、二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。