铜及其化合物在生产、生活中都有广泛的应用。探究一、铜的性质及其应用(1)化学小组用一定量AgNO_(3)和Al(NO_(3))_(3)的混合溶液加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到溶液甲和固体乙,下列说法正确的是______(填序号)。A.溶液甲中一定含有Al(NO_(3))_(3)和Zn(NO_(3))_(2)B.固体乙中一定含有Ag,可能含有Cu和ZnC.若溶液甲是蓝色,则溶液甲一定含有Al(NO_(3))_(3)、Zn(NO_(3))_(2)和Cu(NO_(3))_(2)D.向固体乙上滴加盐酸有气泡产生,则溶液甲中一定没有AgNO_(3)和Cu(NO_(3))_(2)(2)碳还原氧化铜的实验装置如图甲、乙所示。Ⅰ.甲图中酒精灯上网罩的作用是______。[提出问题]碳燃烧时可能生成CO_(2)也可能生成CO,那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能?[作出猜想]猜想①:CO;猜想②:CO_(2);猜想③:CO和CO_(2)。[设计方案]实验装置如图乙。打开K,缓缓通入干燥的氮气一段时间,关闭K,点燃酒精喷灯和酒精灯,充分反应后,熄灭酒精喷灯和酒精灯,打开K,再通一段时间氮气。方案一:从定性观察角度判断若B中无明显实验现象,D处气体能被点燃,则猜想①成立。方案二:从定量计算角度判断取一定量炭粉和4g氧化铜的混合物进行实验,并测定表格中的四个数据: 反应前的质量 反应后的质量 A(玻璃管+固体) m_(1) m_(2) B+C(广口瓶+混合液) m_(3) m_(4) Ⅱ.若猜想②成立,则理论上(m_(4)-m_(3))______(填“ lt ”“=”或“ gt ”)(m_(1)-m_(2))。Ⅲ.若猜想③成立且CuO全部转化成Cu,则参加反应的碳的质量m的取值范围是______。(3)兔首和鼠首均为青铜器(铜、锡合金),表面呈绿色,这是铜器长期暴露在空气中生成了铜锈(铜锈俗称铜绿)。青铜器属于______(填序号)。铜绿Cu_(2)(OH)_(2)CO_(3)分解的化学方程式为______。A.无机材料B.合成材料C.复合材料D.复合肥为了弄清铜生成铜绿的条件,某化学实验小组借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验,设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验,实验如图1所示(所用铜片洁净、光亮)。实验较长时间后,发现______(填试管编号)试管中铜片最先生锈。小组讨论后发现实验还不够完善,要得出正确的结论,还要补充一个实验。你认为要补充的一个实验是:Cu和______(写出试管中需要的物质)。可以省略不做的实验是试管______(填试管编号)。探究二、铜的制备研究铜可采用如下方法制备:方法一:火法炼铜:Cu_(2)S+O_(2)(underline(;高温;))/(;)2Cu+SO_(2)方法二:湿法炼铜:CuSO_(4)+Fe═FeSO_(4)+Cu(4)上述两种方法中,你认为哪种方法更好,原因是______。辉铜矿的主要成分为Cu_(2)S,常用于火法炼铜。若生成过程中铜元素的转化率为90%,生产64t Cu需要含Cu_(2)S 80%的辉铜矿______t。(保留一位小数)探究三、铜的化合物的制备研究碱式碳酸铜可用于生产木材防腐剂等。工业上可用微蚀刻废液(含有一定量Cu^2+、H^+、SO_(4)^2-、H_(2)O_(2)和微量Fe^3+)制备高纯度碱式碳酸铜,其制备过程如图2:(5)加入试剂1的目的是除去废液中的酸性物质,试剂1最好选用______(填序号)。a.Fe_(2)O_(3)b.CaCO_(3)c.CuO(6)加入Na_(2)CO_(3)沉淀前须除去Fe^3+,否则Fe_(2)(SO_(4))_(3)会与Na_(2)CO_(3)反应,产生一种气体,同时生成NaFe_(3)(OH)_(6)(SO_(4))_(2)沉淀,影响产品质量,请写出反应的化学方程式______。(7)加入Na_(2)CO_(3)沉淀时,反应液pH对产品中的SO_(4)^2-含量以及反应液中Cu^2+沉淀效率的影响如图3所示,第二次沉淀时溶液pH最好控制在______。(8)所制得的碱式碳酸铜的组成可表示为:xCuCO_(3)cdot yCu(OH)_(2)cdot zH_(2)O。某研究小组设计如图4实验装置测定其中CuCO_(3)的质量分数(不考虑植物油中溶解CO_(2)产生的影响)。实验步骤如下:①连接装置并检验装置气密性;②准确称量样品的质量1.2g;③装药品,调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为10mL;④向锥形瓶内加入50mL(足量)的稀硫酸,充分反应;⑤冷却到室温;⑥再次调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为172mL。Ⅰ.步骤一中检验装置气密性的方法是______。Ⅱ.装置B的作用是______,C中的试剂是______(填序号)。a.碱石灰b.浓硫酸c.无水硫酸铜Ⅲ.步骤⑥中调节液面相平的操作是______。Ⅳ.若标准状况下,每44g二氧化碳的体积为22.4L。根据实验数据计算产品中CuCO_(3)的质量分数(写出计算过程,保留到0.1%)。计算过程:Ⅴ.若其他操作均正确,仅因下列因素可使测定结果偏小的是______(填序号)。A.步骤③中平视刻度,步骤⑥中仰视读数B.硫酸的用量不足C.量气管中未加植物油D.步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平,直接读数(9)碱式碳酸铜【xCuCO_(3)cdot yCu(OH)_(2)cdot zH_(2)O】的热分解研究。小组同学用热分析仪对固体进行热分解,获得相关数据,绘成的固体质量与分解温度的关系如图5。(已知Cu(OH)_(2)的分解温度小于CuCO_(3)的分解温度。)Ⅰ.通过计算可得x:y:z=______。Ⅱ.若将16.0g剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了1.6g后质量不再改变,写出此过程中可能发生反应的化学方程式:______。
铜及其化合物在生产、生活中都有广泛的应用。
探究一、铜的性质及其应用
$(1)$化学小组用一定量$AgNO_{3}$和$Al(NO_{3})_{3}$的混合溶液加入铜粉和锌粉,充分反应后过滤,得到溶液甲和固体乙,下列说法正确的是______(填序号)。
$A$.溶液甲中一定含有$Al(NO_{3})_{3}$和$Zn(NO_{3})_{2}$
$B$.固体乙中一定含有$Ag$,可能含有$Cu$和$Zn$
$C$.若溶液甲是蓝色,则溶液甲一定含有$Al(NO_{3})_{3}$、$Zn(NO_{3})_{2}$和$Cu(NO_{3})_{2}$
$D$.向固体乙上滴加盐酸有气泡产生,则溶液甲中一定没有$AgNO_{3}$和$Cu(NO_{3})_{2}$
$(2)$碳还原氧化铜的实验装置如图甲、乙所示。

$Ⅰ$.甲图中酒精灯上网罩的作用是______。
$[$提出问题$]$碳燃烧时可能生成$CO_{2}$也可能生成$CO$,那么碳与氧化铜反应生成的气体是否也有多种可能?
$[$作出猜想$]$猜想①:$CO$;猜想②:$CO_{2}$;猜想③:$CO$和$CO_{2}$。
$[$设计方案$]$实验装置如图乙。打开$K$,缓缓通入干燥的氮气一段时间,关闭$K$,点燃酒精喷灯和酒精灯,充分反应后,熄灭酒精喷灯和酒精灯,打开$K$,再通一段时间氮气。
方案一:从定性观察角度判断
若$B$中无明显实验现象,$D$处气体能被点燃,则猜想①成立。
方案二:从定量计算角度判断
取一定量炭粉和$4g$氧化铜的混合物进行实验,并测定表格中的四个数据:
| 反应前的质量 | 反应后的质量 |
| $A($玻璃管$+$固体) | $m_{1}$ | $m_{2}$ |
| $B+C($广口瓶$+$混合液) | $m_{3}$ | $m_{4}$ |
$Ⅱ$.若猜想②成立,则理论上$(m_{4}-m_{3})$______(填“$ \lt $”“$=$”或“$ \gt $”$)(m_{1}-m_{2})$。
Ⅲ.若猜想③成立且$CuO$全部转化成$Cu$,则参加反应的碳的质量$m$的取值范围是______。
$(3)$兔首和鼠首均为青铜器(铜、锡合金),表面呈绿色,这是铜器长期暴露在空气中生成了铜锈(铜锈俗称铜绿)。青铜器属于______(填序号)。铜绿$Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}$分解的化学方程式为______。
$A$.无机材料
$B$.合成材料
$C$.复合材料
$D$.复合肥
为了弄清铜生成铜绿的条件,某化学实验小组借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验,设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验,实验如图$1$所示(所用铜片洁净、光亮)。

实验较长时间后,发现______(填试管编号)试管中铜片最先生锈。小组讨论后发现实验还不够完善,要得出正确的结论,还要补充一个实验。你认为要补充的一个实验是:$Cu$和______(写出试管中需要的物质)。可以省略不做的实验是试管______(填试管编号)。
探究二、铜的制备研究
铜可采用如下方法制备:
方法一:火法炼铜:$Cu_{2}S+O_{2}\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}2Cu+SO_{2}$
方法二:湿法炼铜:$CuSO_{4}+Fe$═$FeSO_{4}+Cu$
$(4)$上述两种方法中,你认为哪种方法更好,原因是______。辉铜矿的主要成分为$Cu_{2}S$,常用于火法炼铜。若生成过程中铜元素的转化率为$90\%$,生产$64t Cu$需要含$Cu_{2}S 80\%$的辉铜矿______$t$。(保留一位小数)
探究三、铜的化合物的制备研究
碱式碳酸铜可用于生产木材防腐剂等。工业上可用微蚀刻废液(含有一定量$Cu^{2+}$、$H^{+}$、$SO_{4}^{2-}$、$H_{2}O_{2}$和微量$Fe^{3+})$制备高纯度碱式碳酸铜,其制备过程如图$2$:

$(5)$加入试剂$1$的目的是除去废液中的酸性物质,试剂$1$最好选用______(填序号)。
$a.Fe_{2}O_{3}$
$b.CaCO_{3}$
$c.CuO$
$(6)$加入$Na_{2}CO_{3}$沉淀前须除去$Fe^{3+}$,否则$Fe_{2}(SO_{4})_{3}$会与$Na_{2}CO_{3}$反应,产生一种气体,同时生成$NaFe_{3}(OH)_{6}(SO_{4})_{2}$沉淀,影响产品质量,请写出反应的化学方程式______。
$(7)$加入$Na_{2}CO_{3}$沉淀时,反应液$pH$对产品中的$SO_{4}^{2-}$含量以及反应液中$Cu^{2+}$沉淀效率的影响如图$3$所示,第二次沉淀时溶液$pH$最好控制在______。
$(8)$所制得的碱式碳酸铜的组成可表示为:$xCuCO_{3}\cdot yCu\left(OH\right)_{2}\cdot zH_{2}O$。某研究小组设计如图$4$实验装置测定其中$CuCO_{3}$的质量分数(不考虑植物油中溶解$CO_{2}$产生的影响)。

实验步骤如下:①连接装置并检验装置气密性;②准确称量样品的质量$1.2g$;③装药品,调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为$10mL$;④向锥形瓶内加入$50mL(足量)$的稀硫酸,充分反应;⑤冷却到室温;⑥再次调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为$172mL$。
$Ⅰ$.步骤一中检验装置气密性的方法是______。
$Ⅱ$.装置$B$的作用是______$,C$中的试剂是______(填序号)。
$a$.碱石灰
$b$.浓硫酸
$c$.无水硫酸铜
Ⅲ.步骤⑥中调节液面相平的操作是______。
Ⅳ.若标准状况下,每$44g$二氧化碳的体积为$22.4L$。根据实验数据计算产品中$CuCO_{3}$的质量分数(写出计算过程,保留到$0.1\%)$。
计算过程:
Ⅴ.若其他操作均正确,仅因下列因素可使测定结果偏小的是______(填序号)。
$A$.步骤③中平视刻度,步骤⑥中仰视读数
$B$.硫酸的用量不足
$C$.量气管中未加植物油$D$.步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平,直接读数
$(9)$碱式碳酸铜【$xCuCO_{3}\cdot yCu\left(OH\right)_{2}\cdot zH_{2}O$】的热分解研究。小组同学用热分析仪对固体进行热分解,获得相关数据,绘成的固体质量与分解温度的关系如图$5$。(已知$Cu\left(OH\right)_{2}$的分解温度小于$CuCO_{3}$的分解温度。)
$Ⅰ$.通过计算可得$x:y:z=$______。
$Ⅱ$.若将$16.0g$剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了$1.6g$后质量不再改变,写出此过程中可能发生反应的化学方程式:______。