解题思路:探究性题目的做法是大胆推测,但要有合理的依据,不能凭空猜想;根据质量守恒定律可知,碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]的产物是有Cu、O、H、C中的一种或多种元素组合而成;根据题目信息(黑色粉末)可知,黑色物质可以是题目所说的三种情况.
(1)根据氧化铜、碳和硫酸的性质及其产物的颜色即可.
(2)碳和氧化铜在高温情况下会发生反应可知.
(3)有质量守恒定律可知.
(4)碳和氧化铜在高温情况下会发生反应的产物性质可知.
根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类不变;碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]的产物是有Cu、O、H、C中的一种或多种元素组合而成;结合题目信息(黑色粉末)可知,氧化铜和碳都是黑色固体;所以黑色物质可以是题目所说的三种情况;故答案为:化学变化过程中元素不变,且氧化铜和炭粉都是黑色固体.
(1)
①氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜的水溶液的颜色是蓝色的,故答案为:试管中溶液变成蓝色,黑色固体消失(或没有黑色固体剩余).
②氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水,硫酸铜的水溶液的颜色是蓝色的;但是碳不会和硫酸反应;故答案为:试管中溶液变成蓝色,仍有黑色固体剩余.
(2)氧化铜和碳在高温条件下发生反应生成铜和二氧化碳,所以在高温条件下,氧化铜和碳不会同时存在,故答案为:在加热的条件下,氧化铜和单质碳能发生反应.
(3)根据质量守恒定律可知,反应前后元素的种类、质量均不发生改变;反应前的碳的质量是:
5.0×([12/222]×100%)═0.27g,但是黑色粉末的质量是3.6g,因此排除②,故答案为:5.0g碱式碳酸铜中含有C:[12/222]×5.0g=0.27g<3.6g.
(4)假如是氧化铜和碳的混合物,它们在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳的性质非常特殊,那就是通入澄清石灰水会使石灰水变浑浊.故答案为:将混合物在大试管中加热,并将生成的气体通入澄清的石灰水中,观察现象.
点评:
本题考点: 实验探究物质的组成成分以及含量;质量守恒定律及其应用;根据化学反应方程式的计算.
考点点评: 做这类题目要有充足的知识和大胆的推测,这就要求学生平时多记一些物质的性质和特点(颜色,状态).