Question

小李和小王兩位同學對孔雀石[Cu₂（0H）₂C0₃]受熱完全分解后的產物進行探究．
問題：孔雀石[Cu₂（0H）₂C0₃]受熱完全分解后生成了哪些物質？
查閱資料：（1）孔雀石加熱分解后生成了水蒸氣、二氧化碳氣體和一種黑色固體．
（2）無水硫酸銅遇水變成藍色
猜想：小李根據堿式碳酸銅的化學式對黑色固體產物做出以下猜想：
①可能是碳，②可能是氧化銅，③可能是碳和氧化銅的混合物．
他做出以上猜想的依據是

化學變化中元素的種類不變，且碳和氧化銅都是黑色的

設計實驗：
實驗Ⅰ：按圖進行實驗，證明分解產物中有H₂O 和C0₂
以上裝置的連接順序是：a接

d

，

e

接

b

（填字母編號）
實驗Ⅱ：為驗證猜想，他們設計如下實驗方案：向盛有少量黑色固體的試管中加入足量的稀硫酸，振蕩，待完全反應后靜置觀察現象．
現象和結論：
實驗Ⅰ中：U型管中的無水硫酸銅變成藍色，證明產物中有

H₂O（水）

；澄清石灰水變渾濁，證明產物中有二氧化碳．
實驗Ⅱ中：因為有

試管中溶液變成藍色，黑色固體全部溶解

現象，所以猜想②正確．孔雀石受熱分解的化學方程式為

Cu₂（0H）₂C0₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑

．

Answer 1

分析：依據質量守恒定律中的元素種類不變以及兩者的顏色進行分析判斷；
設計實驗：檢驗水和二氧化碳存在時，依據防止過程中出現水的干擾一般先要檢驗水的存在，再檢驗二氧化碳的存在，且使用澄清石灰水檢驗二氧化碳時要求氣體要符合“長進短出”的規律，據此分析解答即可；
現象和結論：實驗I：依據水能使無水硫酸銅變藍分析判斷；
實驗II：依據氧化銅能與硫酸反應生成硫酸銅的藍色溶液推斷現象，并依據生成物的情況書寫有關的方程式；

解答：解：根據堿式碳酸銅的化學式對黑色固體產物做出猜想的依據是質量守恒定律，因為根據質量守恒定律，化學反應前后元素的種類不變，同時由于氧化銅與碳均為黑色所以才出現了以上的猜想；
設計實驗：檢驗水和二氧化碳存在時，一般采用無水硫酸銅和澄清石灰水，依據防止過程中出現水的干擾一般先要檢驗水的存在，再檢驗二氧化碳的存在，且使用澄清石灰水檢驗二氧化碳時要求氣體要符合“長進短出”的規律，因此通入的順序是：a→d→e→b或a→e→d→b；
現象和結論：實驗I：因為水能使無水硫酸銅變藍，所以U型管中的無水硫酸銅變成藍色說明有水生成；
實驗II：因為氧化銅能與硫酸反應生成硫酸銅的藍色溶液，而碳不能與硫酸反應，所以依據試管中溶液變成藍色，黑色固體全部溶解可判斷猜想②正確．從而可知孔雀石分解后的產物是氧化銅、二氧化碳和水，方程式為：Cu₂（0H）₂C0₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑．
故答案為：化學變化中元素的種類不變，且碳和氧化銅都是黑色的；
設計實驗：d→e→b或e→d→b；
現象和結論：實驗I：水（H₂O）；
實驗II：試管中溶液變成藍色，黑色固體全部溶解；Cu₂（0H）₂C0₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑．

點評：本題通過實驗探究堿式碳酸銅的受熱分解產物，屬于中檔題．解題時猜想要有依據，不能憑空猜想，驗證猜想要通過實驗，依據碳和氧化銅的化學性質不同選擇合適的試劑，并根據實驗現象不同可判斷兩者的存在．