題目內容

【題目】科學探究和證據推理是化學學科的核心素養。學習小組對藍綠色堿式碳酸銅晶體[Cu2(OH)2CO3]的性質進行實驗探究,并基于證據進行推理分析。

I.分析堿式碳酸銅的組成

根據化學式可知,堿式碳酸銅中Cu元素的化合價為_____。

Ⅱ.探究堿式碳酸銅受熱的變化

(設計實驗)學習小組設計了如圖裝置(夾持儀器已略去),并用于探究堿式碳酸銅的分解產物。

(實驗過程)

①在裝置丙導管a處連接一導管,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,加熱一段時間后,試管中固體變黑,U形管中無水硫酸銅變藍,澄清石灰水變渾濁。

(實驗分析)

①裝置甲中用于加熱的儀器名稱為_____。

②裝置丙中發生反應的化學方程式為_____。

③根據現象可知,堿式碳酸銅受熱可分解,分解產物有CO2、CuO、_____。

④裝置乙、丙位置不能互換的理由是_____。

Ⅲ.探究堿式碳酸銅與酸的作用

(實驗過程)取樣品少量于試管中,加水,固體不溶解。繼續加入足量稀硫酸,有氣泡產生,得到藍色溶液。

(實驗結論)堿式碳酸銅能與硫酸發生反應,生成的鹽為_____。

(拓展延伸)堿式鹽在生活中應用廣泛。堿式氯化鋁[Al2(OH)Cl5]是一種高效凈水劑。寫出堿式氯化鋁與鹽酸發生反應的化學方程式_____。

【答案】 +2 導管口出現氣泡。 酒精燈 Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O H2O 氣體通過澄清石灰水時會帶出水蒸氣 硫酸銅 Al2(OH)Cl5+HCl═2AlCl3+H2O。

【解析】

根據化學式中元素的化合價之和為零,可求出銅元素的化合價,根據反應的實驗現象可以推測生成物、書寫化學方程式。

(1)堿式碳酸銅中氫氧根顯-1價,碳酸根顯-2價,根據化合物中元素的化合價之和為零,可知銅元素的化合價為+2價;(2)在進行實驗操作之前需要檢查裝置的氣密性,在裝置丙導管a處連接一導管,并插入水中,微熱試管,觀察到導管口有氣泡,說明整套裝置的氣密性良好;(3)用于加熱的儀器是酒精燈;(4)丙中澄清石灰水變渾濁,說明反應生成了二氧化碳,所以反應的化學方程式是Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O;(5)乙中的無水硫酸銅變藍,說明有水生成;(6)氣體若先通過澄清石灰水,出來的氣體會攜帶水蒸氣,無法判斷使無水硫酸銅變藍的是反應生成的水還是攜帶出來的;(7)由金屬陽離子和酸根陰離子構成的化合物叫作鹽,所以堿式碳酸銅能與硫酸發生反應,生成的鹽為硫酸銅;(8)堿式氯化鋁與鹽酸發生反應的化學方程式Al2(OH)Cl5+HCl═2AlCl3+H2O。

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