Question

铜器久置，表面会生成一层绿色固体，为了解铜在空气中的腐蚀情况，某化学兴趣小组收集家中铜器表面的绿色固体进行探究。查阅相关资料后，猜想该绿色物质可能是铜的碳酸盐。

该小组同学利用下图装置进行实验(部分夹持仪器略)。

①对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解，观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，C装置中澄清石灰水变浑浊。

②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸，观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色。

③取少量上述蓝色溶液于试管中，浸入一根洁净的铁丝。观察到铁丝表面有红色物质析出。

请回答下列问题：

(1)绿色固体中含有的元素是________________________________________________。

(2)加热后试管中剩余的黑色物质是_________________________________________________。

(3)假设该绿色物质是一种纯净物，则其化学式可能是______________，加热分解的化学方程式为_______________________________________________________________________________________。

(4)上述实验步骤③中的反应的离子方程式为________________________________________。

(5)实验装置最后的干燥管的作用是___________________________________________________。

(6)如果将B、C两装置对调，能否达到实验目的______(填“能”或“不能”)，为什么？_____________________________________________________________________________________________________________。

Answer

Cu、H、O、C CuO Cu2(OH)2CO3 Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑ Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋ 防止空气中的CO2进入广口瓶 不能 因为对调后无法说明反应中有水生成

【解析】

①对试管内的绿色固体进行加热，至完全分解，观察到A装置中绿色固体逐渐变成黑色，B装置中无水硫酸铜变成蓝色，说明分解产物中有水蒸气，C装置中澄清石灰水变浑浊，说明分解产物中有二氧化碳；②取少量加热后生成的黑色固体于试管中，加入稀硫酸，观察到黑色固体逐渐溶解，溶液变成蓝色，则黑色固体为CuO；③取少量上述蓝色溶液加入试管中，浸入一根洁净的铁丝，观察到铁丝表面有红色物质析出，即析出Cu，所以该绿色固体中含有C、H、O、Cu元素。

（1）由以上分析可知绿色固体中的元素为C、H、O、Cu；

（2）由分析可知黑色固体为CuO；

（3）假设该绿色物质是一种纯净物，由组成元素和各元素的化合价可知该物质应是碱式盐，其化学式为：Cu2(OH)2CO3；加热分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO32CuO＋H2O＋CO2↑；（4）步骤③中Fe与铜离子反应生成Cu和亚铁离子，其反应的离子方程式为：Fe＋Cu2＋=Cu＋Fe2＋；

（5）装置C是检验二氧化碳的，要避免空气中的二氧化碳进入C而产生干扰，所以实验装置最后的干燥管的作用是防止空气中的CO2进入广口瓶；

(6)不能将B、C两装置对调，若将B、C对调，气体先通过石灰水，则无法证明绿色物质分解时是否有水生成。