堿式碳酸銅[化學式為Cu
2(OH)
2CO
3,相對分子質量為222]加熱完全分解后得到的黑色固體是什么呢?甲、乙、丙三位同學想通過實驗探究,來確定該黑色固體的組成.
(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:①
可能是氧化銅
可能是氧化銅
;②可能是炭粉;③可能是炭粉和氧化銅的混合物.請你補充猜想①.作出這些猜想的依據(jù)是
化學反應前后元素種類不變,且氧化銅和炭粉都是黑色固體
化學反應前后元素種類不變,且氧化銅和炭粉都是黑色固體
.
(3)實驗方案:他們稱取了2.22g堿式碳酸銅在試管中高溫加熱使之完全分解,冷卻至室溫,稱得黑色固體產(chǎn)物的質量為1.6g.
(4)實驗反思:①甲同學經(jīng)過思考后,認為可以排除猜想③,理由是
(用化學方程式表示).
②乙同學根據(jù)質量守恒定律:化學反應前后,元素的種類和質量都不變.通過對得到的數(shù)據(jù)進行計算,排除了猜想②,他的理由是(通過計算式說明)
2.22g堿式碳酸銅含碳元素的質量為
×22.2g=1.2g≠1.6g
2.22g堿式碳酸銅含碳元素的質量為
×22.2g=1.2g≠1.6g
.
(5)實驗結論:結合甲、乙同學的探究和查閱資料,丙同學確認只有猜想①成立.
(6)實驗拓展:丙同學想進一步探究該黑色固體的化學性質.他發(fā)現(xiàn)實驗室有一瓶無色溶液,其標簽嚴重破損(如圖),老師告訴他該瓶試劑是硫酸、硫酸鈉或硫酸鎂溶液中的一種.他通過查閱資料得知常溫下這三種物質的溶解度如下表:
物 質 |
H2SO4 |
Na2SO4 |
MgSO4 |
常溫下的溶解度∕g |
與水以任意比互溶 |
18.0 |
39.0 |
丙同學根據(jù)以上信息,分析此溶液一定不是
硫酸鈉
硫酸鈉
溶液.為確定其成分,他取了少量黑色固體放入試管中,然后向其中滴加了一定量的該無色溶液后,發(fā)現(xiàn)黑色固體全部消失,溶液由無色變?yōu)樗{色.他確定該溶液為
硫酸
硫酸
.其反應的化學方程式為
H2SO4+CuO═CuSO4+H2O
H2SO4+CuO═CuSO4+H2O
.