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)小組對藍綠色堿式碳酸銅晶體[Cu2（OH）2CO3]的性質(zhì)進行實驗探究，并基于證據(jù)進行推理分析。

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元素的化合價為_____。

Ⅱ．探究堿式碳酸銅受熱的變化

（設(shè)計實驗）學(xué)習(xí)小組設(shè)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(chǎn)物。

（實驗過程）

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，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(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

③根據(jù)現(xiàn)象可知，堿式碳酸銅受熱可分解，分解產(chǎn)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(xù)加入足量稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，得到藍色溶液。

（實驗結(jié)論）堿式碳酸銅能與硫酸發(fā)生反應(yīng)，生成的鹽為_____。

（拓展延伸）堿式鹽在生活中應(yīng)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(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

Answer 1

【答案】 +2 導(dǎo)管口出現(xiàn)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(jù)化學(xué)式中元素的化合價之和為零，可求出銅元素的化合價，根據(jù)反應(yīng)的實驗現(xiàn)象可以推測生成物、書寫化學(xué)方程式。

（1）堿式碳酸銅中氫氧根顯-1價，碳酸根顯-2價，根據(jù)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(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，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(yīng)生成了二氧化碳，所以反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)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(gòu)成的化合物叫作鹽，所以堿式碳酸銅能與硫酸發(fā)生反應(yīng)，生成的鹽為硫酸銅；（8）堿式氯化鋁與鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Al2(OH)Cl5+HCl═2AlCl3+H2O。