17.實(shí)驗(yàn)室可利用堿式碳酸銅(化學(xué)式:Cu2(OH)2CO3)制備氧化銅,并進(jìn)行碳粉還原氧化銅的實(shí)驗(yàn).
①制備氧化銅并檢驗(yàn)產(chǎn)物,裝置如圖1所示(省略夾持儀器):

步驟一:連接A和B,打開活塞,通入空氣.步驟二:關(guān)閉活塞,連上C和D,開始加熱.
步驟三:在加熱過程中,記錄在B中固體質(zhì)量變化如下表,在t3時(shí)停止加熱.
加熱時(shí)間(min)0t1t2t3
B中固體質(zhì)量(g)6.665.204.804.80
①B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:□Cu2(OH)2CO3═□CuO+H2O+□CO2↑請?jiān)凇踔刑钊肱淦胶蟮幕瘜W(xué)計(jì)量數(shù),依次為1、2、1、1.
C中試劑是無水硫酸銅.A的作用是吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳,防止對產(chǎn)物檢驗(yàn)造成干擾.選擇t3時(shí)停止加熱的理由是固體質(zhì)量不再減少,證明堿式碳酸銅已經(jīng)完全分解.
②一定量碳粉還原①中制得的氧化銅并檢驗(yàn)產(chǎn)物,裝置如圖2所示:實(shí)驗(yàn)過程中,觀察到F中溶液變渾濁,E中的現(xiàn)象是黑色粉末變成紅色;反應(yīng)完全后,若僅撤走酒精噴燈停止加熱,可能導(dǎo)致的后果是F中的液體通過導(dǎo)管流入E中,造成試管炸裂.
③分析:若①中省略步驟三,對②中反應(yīng)產(chǎn)物判斷可能產(chǎn)生的影響及其原因.

分析 ①根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行分析,根據(jù)題中的反應(yīng)原理和裝置C的作用進(jìn)行分析,根據(jù)燒堿有吸水性和潮解后會(huì)與空氣中的二氧化碳反應(yīng)進(jìn)行分析,根據(jù)表中固體質(zhì)量的變化情況進(jìn)行分析;
②根據(jù)氧化銅是黑色粉末,銅是紅色固體進(jìn)行分析,根據(jù)反應(yīng)完全后,僅撤走酒精噴燈,會(huì)使裝置內(nèi)的壓強(qiáng)發(fā)生改變進(jìn)行分析;
③根據(jù)沒有表中數(shù)據(jù)的變化,不能判斷堿式碳酸銅是否完全分解,對后面的判斷也會(huì)產(chǎn)生影響等進(jìn)行分析.

解答 解:①依據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,化學(xué)反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)不變,然后依據(jù)配平化學(xué)方程式的方法可知,Cu2(OH)2CO3═2CuO+H2O+CO2↑,所以在□中填入配平后的系數(shù),依次為1、2、1、1,該反應(yīng)是實(shí)驗(yàn)室利用堿式碳酸銅(化學(xué)式:Cu2(OH)2CO3)制備氧化銅,并檢驗(yàn)產(chǎn)物,檢驗(yàn)水常用無水硫酸銅,檢驗(yàn)二氧化碳常用澄清石灰水,需要先檢驗(yàn)水,再檢驗(yàn)二氧化碳,所以C中試劑是無水硫酸銅,空氣中的二氧化碳和水蒸氣會(huì)對二氧化碳、水蒸氣的檢驗(yàn)造成干擾,所以A燒堿固體的作用是吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣,固體質(zhì)量不再變化時(shí),可以認(rèn)為堿式碳酸銅完全分解,t2,t3時(shí)固體質(zhì)量不再改變,所以選擇t3時(shí)停止加熱的理由是:固體質(zhì)量不再減少,證明堿式碳酸銅已經(jīng)完全分解;
②氧化銅是黑色粉末,氧化銅和木炭在高溫的條件下會(huì)生成銅和二氧化碳,銅是紅色固體,所以E中的現(xiàn)象是:黑色粉末變成紅色,反應(yīng)完全后,僅撤走酒精噴燈,會(huì)使試管內(nèi)的溫度降低,導(dǎo)致試管內(nèi)壓強(qiáng)驟然降低,澄清石灰水會(huì)倒流入試管內(nèi),造成試管炸裂,所以反應(yīng)完全后,若僅撤走酒精噴燈停止加熱,可能導(dǎo)致的后果是:F中的液體通過導(dǎo)管流入E中,造成試管炸裂;
③通過步驟③中的數(shù)據(jù)比較,可以判斷堿式碳酸銅是否分解完全,如果沒有分解完全,在后面的加熱過程中,堿式碳酸銅會(huì)生成二氧化碳,對氧化銅和木炭的還原產(chǎn)物的檢驗(yàn)造成干擾,所以若①中省略步驟三,對②中反應(yīng)產(chǎn)物判斷可能產(chǎn)生的影響及其原因:不能確定炭粉還原氧化銅的生成物中是否含有二氧化碳.
因?yàn)榭赡苡孝僦形捶纸獾膲A式碳酸銅在實(shí)驗(yàn)②中分解,產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,干擾對炭粉還原氧化銅反應(yīng)生成物的判斷.
故答案為:①1、2、1、1;水蒸氣和二氧化碳;固體質(zhì)量不再減少,證明堿式碳酸銅已經(jīng)完全分解;
②黑色粉末變成紅色;F中的液體通過導(dǎo)管流入E中,造成試管炸裂;
③不能確定炭粉還原氧化銅的生成物中是否含有二氧化碳.因?yàn)榭赡苡孝僦形捶纸獾膲A式碳酸銅在實(shí)驗(yàn)②中分解,產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w,干擾對炭粉還原氧化銅反應(yīng)生成物的判斷.

點(diǎn)評 在解此類題時(shí),首先分析題中各個(gè)步驟和反應(yīng)的作用,然后結(jié)合學(xué)過的知識(shí)和題中所給的條件進(jìn)行分析解答.

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