科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对蓝绿色碱式碳酸铜晶体[Cu2(OH)2CO3]的性质进行实验探究,并基于证据进行推理分析。
I.分析碱式碳酸铜的组成
根据化学式可知,碱式碳酸铜中Cu元素的化合价为 。
Ⅱ.探究碱式碳酸铜受热的变化
[设计实验]学习小组设计了如图装置(夹持仪器已略去),并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。
[实验过程]
①在装置丙导管a处连接一导管,并插入水中,微热试管,观察到 ,说明整套装置的气密性良好。
②按图示加入样品和试剂,加热一段时间后,试管中固体变黑,U形管中无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水变浑浊。
[实验分析]
①装置甲中用于加热的仪器名称为 。
②装置丙中发生反应的化学方程式为 。
③根据现象可知,碱式碳酸铜受热可分解,分解产物有CO2、CuO、 。
④装置乙、丙位置不能互换的理由是 。
Ⅲ.探究碱式碳酸铜与酸的作用
[实验过程]取样品少量于试管中,加水,固体不溶解。继续加入足量稀硫酸,有气泡产生,得到蓝色溶液。
[实验结论]碱式碳酸铜能与硫酸发生反应,生成的盐为 。
[拓展延伸]碱式盐在生活中应用广泛。碱式氯化铝[Al2 (OH)Cl5]是一种高效净水剂。写出碱式氯化铝与盐酸发生反应的化学方程式 。
某污水中除含有少量泥沙外,还含有Ca2+、Mg2+、Na+、Cl﹣、SO等离子,为充分利用资源,科研小组设计了如下流程回收几种离子:
(1)①②③④步骤均有一个相同的操作步骤;此操作步骤必须用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、 ;
(2)沉淀B的化学式为 ;
(3)加入过量稀盐酸可除去的物质有 ;
(4)步骤③中反应的方程式为 .
(1)通过初中阶段的学习,知道实验室中有多种途径可以制取氧气,如:①加热高锰酸钾②加热氯酸钾和二氧化锰的混合物 ③ .
(2)用如图所示实验装置加热高锰酸钾制氧气,下列实验步骤已按顺序排列,请你在⑦处补全还缺少的一个实验步骤.
①组装仪器 ②检查装置的气密性
③将药品装入试管 ④将试管固定在铁架台上
⑤点燃酒精灯给药品加热 ⑥收集气体
⑦ ⑧熄灭酒精灯
(3)加热高锰酸钾制氧气的装置中试管口要略向下倾斜的原因是 .
(4)用2N g的高锰酸钾加热,完全反应可制得氧气a g;如改用加热N g高锰酸钾和N g氯酸钾的混合物,完全反应可制得氧气b g;则a b(填“>、﹦或<”).
有三瓶失去标签的无色溶液,它们可能是稀HCl、稀H2SO4、Na2CO3、NaNO3、NaCl、Ba(OH)2这六种溶液中的三种.为确定它们各为何种溶液,小明做了如下实验:
(1)把它们两两混合,均无明显现象.
(2)取样,往样品中分别滴加紫色石蕊溶液.有一种溶液变红色,另一种溶液不变色,剩下的一种溶液变蓝色.能使紫色石蕊溶液变蓝色的原溶液显 (填“酸性、中性、碱性”).
(3)综合(1)(2)步实验现象及结论,可推断出这三种溶液中的一种溶液一定是Ba(OH)2溶液,还有一种溶液一定是 ;为确定剩下的另一种溶液,再取样,往其中滴加一种无色溶液,产生白色沉淀,请写出其化学方程式: .
(1)要配制50g溶质质量分数为11%的氯化钠溶液,需要水的体积为 mL(水的密度是1g•mL﹣1);
(2)下列配制氯化钠溶液的过程图组顺序有误且不全,请将⑦框内所缺的实验步骤图用文字补全在横线上 ;
(3)小明同学按(1)和(2)的正确实验步骤配制好溶液后,发现所配制的氯化钠溶液溶质的质量分数小于11%,造成溶质质量分数偏小的原因可能是 (填序号).
A.称量时药品和砝码放反了 B.量取水时仰视量筒读数
C.所取用的氯化钠含有杂质 D.称量好的溶质倒入烧杯时有部分洒出
(4)金属与酸反应的剧烈程度反映了金属活动性的强弱.把形状、大小相同的纯金属
A、B、C、D同时放入装有足量稀盐酸的烧杯中,以下卡通图形象地表现了此实验现象,由图2可知,活动性最强的金属是 (填字母代号).
(5)请你写出锌与稀盐酸反应的化学方程式: .
(6)图3所示,将一支充满二氧化碳气体的试管倒插入氢氧化钠溶液中,一段时间后试管内液面上升了,请用化学方程式表示所发生的化学反应为: .
某化学兴趣小组发现铜片在加热的条件下可以与浓硫酸反应,产生气泡并闻到刺激性气味,铜片溶解,溶液呈蓝色,请你参与实验探究。
【查阅资料】SO2是一种无色,有刺激性气味,有毒的气体。
(1)【提出问题】产生的气体是什么?
(2)【提出猜想】猜想一:SO2;猜想二:SO2和H2。
(3)你认为猜想二 (填:“正确”或“错误”)。
(4)提出问题】蓝色溶液的溶质是什么?
(5)【提出猜想】猜想一:CuSO4;猜想二:CuSO4和H2SO4。
(6)【进行实验】取一定量反应后的溶液进行稀释,并分装在A、B两支试管中,然后进行下列实验,并完成如表:
步骤 |
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
步骤一 |
在试管A中加入少量的CuO粉末 |
① |
溶液中含有H2SO4 |
步骤二 |
在试管B中加入过量的NaOH溶液 |
② |
溶液中含有CuSO4 |
(7)【探究结论】通过实验,猜想二正确。
(8)写出步骤一发生反应的化学方程式: 。
(9)完成并配平方程式:□Cu+□H2SO4(浓) 。
(10)【反思评价】根据化学方程式:小王认为工业上可以用铜和浓硫酸反应大量制取硫酸铜,小李认为不适宜,理由是 。