Question

【題目】聰聰同學在實驗室?guī)屠蠋熣�理廢棄藥品時發(fā)現(xiàn)一瓶沒有標簽的綠色粉末，對其組成很好奇．征得老師允許后，設計了以下實驗進行探究．

操作步驟	實驗現(xiàn)象	結論或化學反應方程式
取少量樣品置于試管中，加入足量稀硫酸，將試管用導管與澄清石灰水相連．	①產生大量氣體，使石灰水變渾濁． ②樣品全部溶解，溶液呈藍色．	①樣品中含有_____離子 ②樣品中含有_____離子
在上述藍色溶液中，插入一根潔凈的鐵絲．	①鐵絲表面緩緩產生少量氣泡． ②片刻后鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質．	①_____ ②_____ （均用方程式表示）

為了進一步確定該物質的元素組成，查閱部分資料后，他繼續(xù)進行了實驗．

[資料查閱]白色的無水硫酸銅可做吸水劑，遇水會變成藍色．

[實驗步驟]

①如圖搭建實驗儀器，并檢驗裝置的氣密性．

②在A裝置中裝入11.1g綠色粉末．關閉K1，打開K2、K3，持續(xù)通入適量N2．

③關閉K2、K3，分別稱量裝置B、C、D的質量，記錄數(shù)據(jù)．

④打開K3，點燃酒精燈加熱綠色粉末直至裝置C中無氣泡產生時，關閉K3，熄滅酒精燈．分別稱量裝置B、C、D的質量，記錄數(shù)據(jù)．

⑤待A冷卻后，打開K1、K3，持續(xù)通入適量CO，再次點燃酒精燈加熱．

⑥當A中粉末全部變紅后，熄滅酒精燈．試管冷卻后，關閉K1．稱量裝置A、B、C、D的質量，記錄數(shù)據(jù)．

[實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)處理]

	裝置A	裝置B	裝置C	裝置D
第一次 加熱后	綠色粉末變黑色	_____ 質量增加0.9g	出現(xiàn)白色沉淀， 質量增加2.2g	無明顯變化 質量不改變
第二次 加熱后	黑色粉末變紅色 質量為6.4g	無明顯變化， 質量不改變	沉淀先增加后部分溶解； 質量增加	無明顯變化 質量不改變

[實驗分析與反思]

1、老師看了實驗方案后認為，從環(huán)保的角度來看，此裝置有一個缺陷，建議裝置D后還應添加一個酒精燈，并在實驗步驟_____（填實驗步驟的序號）中點燃．

2、步驟②通入氮氣的目的是：_____．

[實驗結論]該綠色粉末的組成元素是：_____；各元素的質量比為：_____（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】碳酸根（CO32－） 銅離子（Cu2+）

Fe＋H2SO4====H2↑＋FeSO4Fe ＋ Cu SO4="==" Cu＋FeSO4

【實驗現(xiàn)象和處理】白色粉末變藍色

【實驗分析與反思】⑤ 將試管內的空氣排盡，以免其中有物質和綠色粉末反應

【實驗結論】 Cu、 C、O、H

Cu： C：H：O==64：6： 1：40（過程有錯誤不得分）

【解析】

由“與酸反應生成可使澄清石灰水變渾濁的氣體”可推斷出，樣品中含有碳酸根（CO32－）；“樣品全部溶解，溶液呈藍色”說明樣品中含有 銅離子（Cu2+）；過量的稀硫酸與鐵反應產生少量氣泡，Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑，“鐵絲表面出現(xiàn)紅色物質”Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu；

【實驗現(xiàn)象和處理】裝置B質量增加0.9g，說明吸收了水蒸氣，無水CuSO4遇水變藍色。

【實驗分析與反思】（1）由于CO有毒，故在通入CO前應先點燃酒精燈，實驗步驟為⑤。

（2）步驟②通入氮氣的目的是將試管內的空氣排盡，以免其中有物質和綠色粉末反應。

【實驗結論】由實驗可知：該綠色粉末的組成元素是： Cu、 C、O、H； 銅元素的質量為6.4g，碳元素的質量為2.2g×12／44=0.6g，氫元素的質量為0.9g×2／18=0.1g，氧元素的質量=氧化銅中氧元素質量+0.9g水中氧元素的質量+2.2gCO2中的氧元素的質量=6.4g×16／64＋0.9g×16／18＋2.2g×32／44＝4.0g。故各元素的質量比為Cu： C：H：O==6.4g：0.6g：0.1g：4.0g=64：6： 1：40。