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科學(xué)探究和證據(jù)推理是化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。2021年3月21日,三星堆遺址考古工作中發(fā)現(xiàn)了生銹的銅器,已知銅銹的主要成分為堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3],學(xué)習(xí)小組對藍(lán)綠色堿式碳酸銅晶體的性質(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
【組成分析】
根據(jù)化學(xué)式可知,堿式碳酸銅由銅、氧、氫、碳四種元素組成,其中Cu元素的化合價為
+2
+2
。
Ⅱ、探究堿式碳酸銅受熱的變化
【查閱資料】無水硫酸銅為白色固體,遇水變藍(lán)。
【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),用于探究堿式碳酸銅的分解產(chǎn)物。菁優(yōu)網(wǎng)
【實驗過程】
(1)裝入樣品之前,在裝置丙導(dǎo)管a處連接一導(dǎo)管,并插入盛有水的燒杯中,微熱試管,觀察到
導(dǎo)管口有氣泡冒出
導(dǎo)管口有氣泡冒出
,說明整套裝置的氣密性良好。
(2)按圖示加入樣品和試劑,加熱樣品一段時間后觀察現(xiàn)象,做好記錄并進行實驗分析:
①試管中固體由藍(lán)綠色變?yōu)楹谏?,說明堿式碳酸銅受熱分解有
氧化銅或CuO
氧化銅或CuO
產(chǎn)生;
②U形管中的無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色,說明有堿式碳酸銅受熱分解有水產(chǎn)生;
③丙中澄清石灰水變渾濁,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O
。
【實驗結(jié)論】
(3)寫出堿式碳酸銅受熱可分解的化學(xué)方程式:
Cu2(OH)2CO3
2CuO+H2O+CO2
Cu2(OH)2CO3
2CuO+H2O+CO2
。
【拓展延伸】
(4)堿式鹽在生活中應(yīng)用廣泛。例如:堿式碳酸鎂[化學(xué)式為:
Mg2(OH)2CO3
Mg2(OH)2CO3
]主要用作透明或淺色橡膠制品的填充劑和補強劑,且能增強橡膠的耐磨性,抗彎曲性和拉伸強度。也可用作油漆、石墨和涂料的添加劑,也可用于牙膏、醫(yī)藥和化妝品等工業(yè)。
(5)根據(jù)上述實驗推理分析,堿式碳酸鎂受熱也可分解,請寫出其受熱分解產(chǎn)生的所有產(chǎn)物:
MgO、H2O和CO2
MgO、H2O和CO2
。(寫化學(xué)式)

【答案】+2;導(dǎo)管口有氣泡冒出;氧化銅或CuO;CO2+Ca(OH)2═CaCO3↓+H2O;Cu2(OH)2CO3
2CuO+H2O+CO2↑;Mg2(OH)2CO3;MgO、H2O和CO2
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:26引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.空氣質(zhì)量關(guān)乎我們每一個人的生活健康。空氣質(zhì)量的好壞反映了空氣污染程度,它是依據(jù)空氣中污染物濃度的高低來判斷的。新頒布的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》自2016年1月1日起在全國實施,它規(guī)定環(huán)境空氣污染物的基本項目包括:SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5
    某化學(xué)興趣小組對二氧化硫這種物質(zhì)產(chǎn)生了興趣,在查閱相關(guān)資料后該興趣小組的同學(xué)決定對其進行研究。
    Ⅰ.二氧化硫的產(chǎn)生及其危害
    (1)以上空氣污染物中,屬于氧化物的是
     
    (填化學(xué)式)。
    【實驗回顧】
    (2)硫在空氣中燃燒,產(chǎn)生
     
    火焰,放熱,生成有刺激性氣味的氣體。
    【查閱資料】
    ①火山爆發(fā)時會噴出二氧化硫,在許多工業(yè)過程中也會產(chǎn)生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素,因此燃燒時會生成二氧化硫。
    ②二氧化硫溶于水中,會形成亞硫酸。若把亞硫酸進一步在PM2.5存在的條件下氧化,便會迅速高效生成硫酸(酸雨的主要成分)。符號表達(dá)式如下:
    H2SO3+O2→H2SO4
    SO2+H2O→H2SO3
    (3)這兩個反應(yīng)屬于
     
    反應(yīng)(填基本反應(yīng)類型)。
    Ⅱ.二氧化硫的性質(zhì)
    【查閱資料】
    ①二氧化硫能使高錳酸鉀溶液褪色(由紫紅色變?yōu)闊o色);二氧化碳不能使高錳酸鉀溶液褪色。
    ②二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水變渾濁,二氧化硫能和澄清石灰水[主要成分Ca(OH)2]發(fā)生反應(yīng)生成亞硫酸鈣(CaSO3)和水。
    (4)請寫出二氧化硫氣體使澄清的石灰水變渾濁的符號表達(dá)式
     
    。
    【提出問題】如何通過實驗證明煤中含有碳元素和硫元素。
    【實驗探究】
    菁優(yōu)網(wǎng)
    甲同學(xué)分別進行了如圖1所示AB兩個實驗:
    (5)實驗現(xiàn)象:A高錳酸鉀溶液褪色,B
     

    得出結(jié)論:煤燃燒生成二氧化硫和二氧化碳,證明煤中含有碳元素和硫元素。
    【反思與改進】
    (6)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的實驗方案不合理,其理由是:
     
    。乙同學(xué)進行了如圖2所示實驗(部分裝置在圖中略去):
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (7)乙同學(xué)根據(jù)D中澄清石灰水變渾濁得出結(jié)論:煤炭中含有碳元素。則該實驗中C裝置的作用是
     
    。
    Ⅲ.二氧化硫的處理
    某火力發(fā)電廠排放的煙氣中含有SO2。該發(fā)電廠利用如圖工藝脫硫,不僅能消除SO2,還能將其轉(zhuǎn)化為石膏(CaSO4?2H2O)等產(chǎn)品,實現(xiàn)“變廢為寶”。主要物質(zhì)關(guān)系如圖3:
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    (8)設(shè)備1的作用是通過噴淋水脫去煙氣中的SO2,該處水采用噴淋而不是自由流下的優(yōu)點是
     

    (9)設(shè)備3中反應(yīng)前后化合價發(fā)生改變的元素是
     
    。
    Ⅳ.二氧化硫的應(yīng)用
    (10)二氧化硫是國內(nèi)外允許使用的一種食品添加劑,在食品工業(yè)中發(fā)揮著護色、防腐、漂白和抗氧化的作用。中國規(guī)定可用于葡萄酒和果酒,最大使用0.25g/kg,殘留量不得超過0.05g/kg。同時二氧化硫常用于生產(chǎn)防腐劑、消毒劑等等。下列說法中正確的是
     
    。
    A.節(jié)約用電可以在一定程度上減少二氧化硫的排放
    B.在食品中添加大量的二氧化硫以獲得更好的漂白和防腐效果
    C.0.25g二氧化硫中含硫元素0.125g
    D.二氧化硫如果不加處理排放到空氣中會造成空氣污染,但通過化學(xué)的方法可以“變廢為寶”

    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:99引用:1難度:0.2
  • 2.鐵、銅的氧化物能與氫氣、一氧化碳和氨氣(NH3)等具有還原性的氣體反應(yīng)生成金屬單質(zhì),某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計實驗進行系列探究。
    (一)探究氨氣(NH3)與氧化銅的反應(yīng)
    【資料一】
    ①實驗室常用濃氨水和生石灰混合的方法制取氨氣:CaO+NH3?H2O═Ca(OH)2+NH3↑。
    ②堿石灰和濃硫酸是常用的干燥劑,濃硫酸能與氨氣反應(yīng)。
    ③Cu2O是一種紅色固體,能與稀硫酸反應(yīng):Cu2O+H2SO4═Cu+CuSO4+H2O。Cu和硫酸不反應(yīng)。菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)小組同學(xué)按圖設(shè)計組裝好儀器,裝入藥品前應(yīng)進行的實驗操作是
     
    。
    (2)A中燒瓶內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為
     
    反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。
    (3)C中玻璃管內(nèi)氨氣與氧化銅在加熱條件下完全反應(yīng)生成銅、水和一種氣體單質(zhì)X,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    ,反應(yīng)過程中氨氣也可能將氧化銅還原為Cu2O。反應(yīng)一段時間后,C中固體全部變?yōu)榧t色,取反應(yīng)后固體少許于試管中,加入足量的稀硫酸,觀察到溶液呈
     
    ,說明紅色固體中含有Cu2O,該紅色固體的成分是
     
    (寫出所有可能)。
    (4)氣體X的密度和空氣接近,難溶于水,圖D處欲用如圖裝置①②③收集較純凈的氣體X并測其體積,裝置的連接順序是
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (二)探究一氧化碳與鐵的氧化物反應(yīng)
    【資料】
    ①Fe2O3?xH2O在溫度為110℃時分解為Fe2O3和H2O,F(xiàn)eCO3在282℃時分解為FeO和CO2
    ②溫度高于500℃時鐵的氧化物才能被CO還原。
    ③用CO還原Fe2O3煉鐵的過程大致分為三個階段:
    階段1:3Fe2O3+CO
    500
    600
    2Fe3O4+CO2
    階段2:Fe3O4+CO
    600
    700
    3FeO+CO2
    階段3:FeO+CO
    700
    Fe+CO2
    (5)已知鐵銹的成分為Fe2O3?xH2O和FeCO3由此可知:鐵生銹過程中,空氣中的氧氣、水和
     
    都參與了反應(yīng)。
    (6)小組同學(xué)將鐵銹在300℃熱分解的產(chǎn)物繼續(xù)分階段升溫,通入CO還原鐵的氧化物。剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如圖所示。E點固體的成分是
     
    ,G點固體的成分是
     
    ,計算圖中G點對應(yīng)的a的值,寫出計算過程。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (7)金屬礦物資源儲量有限且不可再生,為防止鐵制品生銹,可以采取
     
    的措施。

    發(fā)布:2024/10/27 17:0:2組卷:75引用:1難度:0.3
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.把分別盛滿甲、乙、丙氣體的試管倒插入盛有水的燒杯中,一段時間后,觀察到如圖所示的現(xiàn)象,對甲、乙、丙氣體的分析正確的是(  )

    發(fā)布:2024/10/27 22:30:2組卷:515引用:104難度:0.9
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