Question

碱式碳酸铜，俗称铜绿[化学式Cu₂(OH)₂CO₃]。

将一定量干燥的碱式碳酸铜加热至完全分解(如图装置)，观察到试管中生成黑色固体，试管口有冷凝水，澄清石灰水变浑浊。

活动一:探究碱式碳酸铜完全分解后试管中的黑色固体物质的成分

[猜想假设] I :可能是氧化铜；

II :可能是炭粉；

III:_________。

[设计与实验]

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量黑色粉末于试管中，加入足量稀硫酸，微热	___	猜想I正确

[得出结论]碱式碳酸铜分解的化学方程式为___________。

[拓展反思]金属铜在空气中长时间放置，表面会生成铜绿。结合铁的生锈原理分析，你认为铜生锈需要的条件有________。

活动二:用氢气还原氧化铜制取铜

[查阅资料]氢气与氧化铜在加热条件下还可能生成氧化亚铜(Cu₂O)，氧化亚铜也呈红色，且氧化亚铜能与稀硫酸反应生成硫酸铜、铜和水。

[进行实验]称取4.0g氧化铜进行实验，待黑色固体全部变为红色时停止实验，最终称得红色物质的质量为3.2g。该红色物质一定是单质铜吗?

[定量分析](通过计算并说明红色物质的成分)___________。

[拓展反思]制取金属铜除了可以采用热还原法外，我国古代劳动人民还发明了“湿法炼铜”技术(即将铁从铜盐溶液中置换出铜)，反应的化学方程式_________。

Answer

氧化铜与炭粉的混合物 黑色粉末全部消失，溶液由无色变为蓝色 氧气、水和二氧化碳(或化学式) 4.0g氧化铜中铜元素的质量= ，所以3.2g红色物质为铜。(或氧化铜中氧元素=，而 ，说明氧化铜中的氧元素被全部夺去，剩余红色固体就是铜) (氯化铜、硝酸铜也可以)

【解析】

[猜想假设]

根据元素守恒，猜想黑色固体可能是氧化铜；或碳粉或氧化铜和碳粉的混合物；

根据实验结论是猜想I正确，氧化铜和硫酸反应生成蓝色的硫酸铜和水，实验现象是黑色粉末全部消失，溶液由无色变为蓝色；

[得出结论]

根据“试管口有冷凝水，澄清石灰水变浑浊”可知碱式碳酸铜分解生成水和二氧化碳，结合以上分析可知碱式碳酸铜受热生成氧化铜、二氧化碳、水，反应的化学方程式为：；

[拓展反思]根据元素守恒可知铜生锈需要的条件有氧气、水和二氧化碳(或化学式)；

[定量分析] 4.0g氧化铜中铜元素的质量= ，所以3.2g红色物质为铜，(或氧化铜中氧元素=，而 ，说明氧化铜中的氧元素被全部夺去，剩余红色固体就是铜)；

[拓展反思]

“湿法炼铜”是将铁从铜盐溶液中置换出铜，反应的化学方程式（合理即可）。