Question

15．實驗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驗．（已知C中裝有白色粉末狀無水硫酸銅，遇水能變成藍(lán)色固體CuSO₄•5H₂O）
①制備氧化銅并檢驗產(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時停止加熱．

加熱時間（min）	0	t1	t2	t3
玻璃管及其中固體質(zhì)量（g）	56.66	55.20	54.80	54.80

B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：：□Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$□CuO+□H₂O+□CO₂↑
（1）請在□中填入配平后的系數(shù)．1211
（2）A的作用是吸收空氣中的吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣　
（3）選擇t₃時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
（4）根據(jù)上表數(shù)據(jù)可計算出玻璃管中原Cu₂（OH）₂CO₃的質(zhì)量為6.63g．
②一定量碳粉還原①中制得的氧化銅并檢驗產(chǎn)物是否有CO₂生成，裝置如圖2所示：
（5）實驗過程中，觀察到F中溶液變渾濁，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
（6）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．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．因為可能有①中未分解的堿式碳酸銅在實驗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．．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行分析配平后的系數(shù)；
（2）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與空氣中的二氧化碳反應(yīng)進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)表中固體質(zhì)量的變化情況進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)堿式碳酸銅分解的方程式，由減少的質(zhì)量是二氧化碳和水的質(zhì)量計算堿式碳酸銅的質(zhì)量，
（5）根據(jù)試管內(nèi)溫度、壓強(qiáng)的變化分析回答現(xiàn)象．
（6）根據(jù)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，
（2）該反應(yīng)是實驗室利用堿式碳酸銅（化學(xué)式：Cu₂（OH）₂CO₃）制備氧化銅，并檢驗產(chǎn)物，檢驗水常用無水硫酸銅，檢驗二氧化碳常用澄清石灰水，需要先檢驗水，再檢驗二氧化碳，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對二氧化碳、水蒸氣的檢驗造成干擾，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；
（3）固體質(zhì)量不再變化時，可以認(rèn)為堿式碳酸銅完全分解，t₂，t₃時固體質(zhì)量不再改變，所以選擇t₃時停止加熱的理由是：固體質(zhì)量不再減少，證明堿式碳酸銅已經(jīng)完全分解；
（4）設(shè)原堿式碳酸銅的質(zhì)量為x，生成二氧化碳和水的質(zhì)量為：56.66g-54.80g=1.86g
Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H₂O+CO₂↑
221                                        62
x                                          1.86g         
 $\frac{221}{62}=\frac{x}{1.86g}$   解得：x=6.63g    
（5）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；
（6）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，堿式碳酸銅會生成二氧化碳，對氧化銅和木炭的還原產(chǎn)物的檢驗造成干擾，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．
因為可能有①中未分解的堿式碳酸銅在實驗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：（1）1、2、1、1；（2）吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣；（3）固體質(zhì)量不再減少，證明堿式碳酸銅已經(jīng)完全分解；（4）6.63g；（5）F中的液體通過導(dǎo)管流入E中，造成試管炸裂；（6）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．因為可能有①中未分解的堿式碳酸銅在實驗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．

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