题目
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：
$Ⅱ$.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：______。
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） | $m_{3}$ | $m_{4}$ |
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：______。
题目解答
答案
探究一、铜的性质及其应用
$(1)A$、金属活动性为$Al \gt Zn \gt Cu \gt Ag$，在硝酸银和硝酸铝的混合物中加入铜粉和锌粉，硝酸铝一定不反应，因此溶液一定存在硝酸铝，而锌与硝酸银一定可以反应生成硝酸锌和银，若硝酸银过量，则铜会与硝酸银反应生成硝酸铜和银，但是只要加入锌粉和铜粉，锌与硝酸银一定反应，此时溶液一定有硝酸锌，因此溶液甲一定存在硝酸铝和硝酸锌，选项$A$正确；
$B$、锌一定与硝酸银反应生成硝酸锌和银，固体中一定有银，而锌若足量，则锌有剩余，铜不参与反应，所以固体乙可能含有锌和铜，选项$B$正确；
$C$、溶液甲为蓝色，说明含有硝酸铜，因此锌全部反应完毕，铜参与反应，与硝酸银反应生成了硝酸铜和银，因此溶液甲一定存在硝酸铝、硝酸锌和硝酸铜，选项$C$正确；
$D$、固体乙加入稀盐酸有气泡产生，说明锌有剩余，因此硝酸银全部反应完毕，铜没有参与反应，因此溶液甲一定没有硝酸银和硝酸铜，选项$D$正确；
故选：$ABCD$；
$(2)Ⅰ$、碳与氧化铜反应需要高温，所以利用网罩聚集火焰，提高温度，利于反应进行；故填：集中火焰，提高温度；
【设计方案】$Ⅱ$、若猜想$Ⅱ$成立，说明气体中有二氧化碳，没有一氧化碳，$B$中足量的氢氧化钙溶液可以将二氧化碳全部吸收，因此要遵循质量守恒定律，而$A$中减少的质量为二氧化碳质量，而$B$和$C$中增加的质量则为生成的二氧化碳质量，所以都表示二氧化碳质量，两部分质量差应该相等，即$(m_{4}-m_{3})=(m_{1}-m_{2})$；故填：$=$；
Ⅲ、当反应后只有一氧化碳，设此时需要炭粉质量为$x$，
$C+CuO\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}CO+Cu$
$12\ \ \ 80$
$x\ \ \ \ \ 4g$
$\frac{12}{80}=\frac{x}{4g}\ \ \ \ \ x=0.6g$
当反应后只有二氧化碳，设此时需要炭粉质量为$y$，
$C+2CuO\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}CO_{2}+2Cu$
$12\ \ \ 160$
$y\ \ \ \ \ 4g$
$\frac{12}{160}=\frac{y}{4g}$
$y=0.3g$，
猜想Ⅲ成立，说明气体为混合物，所以需要炭粉质量介于$x$和$y$之间，所以$y \lt m \lt x$，即$0.3g \lt m \lt 0.6g$；
故填：$0.3g \lt m \lt 0.6g$；
$(3)$兔首和鼠首均为青铜器（铜、锡合金），合金属于无机材料，所以青铜器属于无机材料；铜绿分解生成氧化铜、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：$Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}2CuO+H_{2}O+CO_{2}\uparrow $；实验较长时间后，由于$D$中接触水和空气，所以发现$D$试管中铜片最先生锈；小组讨论后发现实验还不够完善，要得出正确的结论，实验缺少了把铜片置于装有干燥空气（或氧气和二氧化碳）的试管中，所以要补充的一个实验是$Cu$和$CO_{2}$、$O_{2}$充分接触；从控制变量法的角度，可以省略不做的实验是试管$ABC$；故填：$A$；$D$；$CO_{2}$、$O_{2}$；$ Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}2CuO+H_{2}O+CO_{2}\uparrow $；$ABC$；
探究二、铜的制备研究
$(4)$上述两种方法中，更好的是方法二，原因是能耗低，不产生二氧化硫这种污染空气的气体等；
设需要含$Cu_{2}S 80\%$的辉铜矿质量为$x$，
根据题意有：$x\times 80\%\times \frac{128}{160}\times 100\%\times 90\%=64t$，
$x=111t$，
故填：方法二更好，能耗低，不产生二氧化硫这种污染空气的气体；$ 111$；
探究三、铜的化合物的制备研究
$(5)$加入试剂$1$的目的是除去废液中的酸性物质，为避免带入新的杂质，试剂$1$最好选用含铜的化合物且能和酸反应，所以选择氧化铜；故选：$c$.
$(6)$根据质量守恒定律，反应的化学方程式为：$6Na_{2}CO_{3}+3Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6H_{2}O=2NaFe_{3}(OH)_{6}(SO_{4})_{2}+6CO_{2}\uparrow +5Na_{2}SO_{4}$；故填：$6Na_{2}CO_{3}+3Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6H_{2}O=2NaFe_{3}(OH)_{6}(SO_{4})_{2}+6CO_{2}\uparrow +5Na_{2}SO_{4}$；
$(7)$由图$3$所示可知，溶液$pH$为$8.5$左右时，硫酸根离子含量最低，溶液中铜离子沉淀效率最高，因此第二次沉淀时溶液$pH$最好控制在$8.5$；故填：$8.5$；
$(8)Ⅰ$、步骤一中检验装置气密性的方法是往里推注射器活塞，若装置$B$中的有气泡产生，$D$装置内量气管内液面下降，水准管液面上升，则该装置的气密性良好故填：往里推注射器活塞，若装置$B$中的有气泡产生，$D$装置内量气管内液面下降，水准管液面上升，则该装置的气密性良好；
$Ⅱ$、装置$B$的作用是干燥二氧化碳，$C$中的试剂是无水硫酸铜，用来检验二氧化碳中是否含有水蒸气；故填：干燥二氧化碳；$c$；
Ⅲ、步骤⑥中调节液面相平的操作是将水用手紧握锥形瓶的外壁，若装置$B$中的有气泡产生，$D$装置内量气管内液面下降，则该装置的气密性良好准管缓慢下移；故填：将水准管缓慢下移；
Ⅳ、反应生成二氧化碳质量为：$\left(172mL-50mL-10mL\right)\div 1000\div 22.4L\times 44g=0.22g$，
设碳酸铜质量为$y$，
$CuCO_{3}+H_{2}SO_{4}$═$CuSO_{4}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow $，
$124\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 44$
$y\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 0.22g$
$\frac{124}{y}=\frac{44}{0.22g}$
$y=0.62g$，
产品中$CuCO_{3}$的质量分数为：$\frac{0.62g}{1.2g}\times 100\%=51.7\%$，
答：产品中$CuCO_{3}$的质量分数为$51.7\%$.
Ⅴ、$A$、步骤③中平视刻度，步骤⑥中仰视读数所得二氧化碳的体积比实际大，会导致测定结果偏大；
$B$、硫酸的用量不足，碳酸铜未完全反应，生成二氧化碳减少，会导致测定结果偏小；
$C$、量气管中未加植物油，二氧化碳溶于水，导致二氧化碳体积偏小，会导致测定结果偏小；
$D$、步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平，量气管内压强大，液面高，导致二氧化碳体积减小，直接读数，会导致测定结果偏小.
故填：$BCD$；
$(9)Ⅰ$、加热时，结晶水先失去，因此结晶水的质量为：$24.0g-22.2g=1.8g$；
设氢氧化铜质量为$z$，
$Cu\left(OH\right)_{2}$的分解温度小于$CuCO_{3}$的分解温度，因此氢氧化铜完全反应后生成水的质量为：$22.2g-20.4g=1.8g$；
$Cu\left(OH\right)_{2}\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}CuO+H_{2}O$，
$98\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 18$
$z\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 1.8g$
$\frac{98}{z}=\frac{18}{1.8g}$
$z=9.8g$，
设碳酸铜质量为$m$，
碳酸铜分解生成二氧化碳质量为：$20.4g-16.0g=4.4g$，
$CuCO_{3}\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}CuO+CO_{2}\uparrow $，
$124\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 44$
$m\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 4.4g$
$\frac{124}{m}=\frac{44}{4.4g}$
$m=12.4g$，
根据题意有：$\frac{12.4g}{124}$：$\frac{9.8g}{98}=x:y$，$\frac{9.8g}{98}$：$\frac{1.8g}{18}=y:z$，
通过计算可得：$x:y:z=1:1:1$；
故填：$1:1:1$；
$Ⅱ$、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，说明反应过程中氧化铜中的氧元素一部分转化成氧气，剩余固体中铜元素质量为：$16.0g\times \times \frac{64}{80}100\%=12.8g$，
剩余固体中氧元素质量为：$16.0g-12.8g-1.6g=1.6g$，
设固体的化学式为$Cu_{m}O_{n}$，
根据题意有：$64m:16n=12.8g:1.6g$，
$m:n=2:1$，
因此剩余固体的化学式是$Cu_{2}O$，
此过程中可能发生反应的化学方程式为：$4CuO\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}2Cu_{2}O+O_{2}\uparrow $.
故填：$4CuO\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}2Cu_{2}O+O_{2}\uparrow $。
$(1)A$、金属活动性为$Al \gt Zn \gt Cu \gt Ag$，在硝酸银和硝酸铝的混合物中加入铜粉和锌粉，硝酸铝一定不反应，因此溶液一定存在硝酸铝，而锌与硝酸银一定可以反应生成硝酸锌和银，若硝酸银过量，则铜会与硝酸银反应生成硝酸铜和银，但是只要加入锌粉和铜粉，锌与硝酸银一定反应，此时溶液一定有硝酸锌，因此溶液甲一定存在硝酸铝和硝酸锌，选项$A$正确；
$B$、锌一定与硝酸银反应生成硝酸锌和银，固体中一定有银，而锌若足量，则锌有剩余，铜不参与反应，所以固体乙可能含有锌和铜，选项$B$正确；
$C$、溶液甲为蓝色，说明含有硝酸铜，因此锌全部反应完毕，铜参与反应，与硝酸银反应生成了硝酸铜和银，因此溶液甲一定存在硝酸铝、硝酸锌和硝酸铜，选项$C$正确；
$D$、固体乙加入稀盐酸有气泡产生，说明锌有剩余，因此硝酸银全部反应完毕，铜没有参与反应，因此溶液甲一定没有硝酸银和硝酸铜，选项$D$正确；
故选：$ABCD$；
$(2)Ⅰ$、碳与氧化铜反应需要高温，所以利用网罩聚集火焰，提高温度，利于反应进行；故填：集中火焰，提高温度；
【设计方案】$Ⅱ$、若猜想$Ⅱ$成立，说明气体中有二氧化碳，没有一氧化碳，$B$中足量的氢氧化钙溶液可以将二氧化碳全部吸收，因此要遵循质量守恒定律，而$A$中减少的质量为二氧化碳质量，而$B$和$C$中增加的质量则为生成的二氧化碳质量，所以都表示二氧化碳质量，两部分质量差应该相等，即$(m_{4}-m_{3})=(m_{1}-m_{2})$；故填：$=$；
Ⅲ、当反应后只有一氧化碳，设此时需要炭粉质量为$x$，
$C+CuO\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}CO+Cu$
$12\ \ \ 80$
$x\ \ \ \ \ 4g$
$\frac{12}{80}=\frac{x}{4g}\ \ \ \ \ x=0.6g$
当反应后只有二氧化碳，设此时需要炭粉质量为$y$，
$C+2CuO\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}CO_{2}+2Cu$
$12\ \ \ 160$
$y\ \ \ \ \ 4g$
$\frac{12}{160}=\frac{y}{4g}$
$y=0.3g$，
猜想Ⅲ成立，说明气体为混合物，所以需要炭粉质量介于$x$和$y$之间，所以$y \lt m \lt x$，即$0.3g \lt m \lt 0.6g$；
故填：$0.3g \lt m \lt 0.6g$；
$(3)$兔首和鼠首均为青铜器（铜、锡合金），合金属于无机材料，所以青铜器属于无机材料；铜绿分解生成氧化铜、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：$Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}2CuO+H_{2}O+CO_{2}\uparrow $；实验较长时间后，由于$D$中接触水和空气，所以发现$D$试管中铜片最先生锈；小组讨论后发现实验还不够完善，要得出正确的结论，实验缺少了把铜片置于装有干燥空气（或氧气和二氧化碳）的试管中，所以要补充的一个实验是$Cu$和$CO_{2}$、$O_{2}$充分接触；从控制变量法的角度，可以省略不做的实验是试管$ABC$；故填：$A$；$D$；$CO_{2}$、$O_{2}$；$ Cu_{2}(OH)_{2}CO_{3}\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}2CuO+H_{2}O+CO_{2}\uparrow $；$ABC$；
探究二、铜的制备研究
$(4)$上述两种方法中，更好的是方法二，原因是能耗低，不产生二氧化硫这种污染空气的气体等；
设需要含$Cu_{2}S 80\%$的辉铜矿质量为$x$，
根据题意有：$x\times 80\%\times \frac{128}{160}\times 100\%\times 90\%=64t$，
$x=111t$，
故填：方法二更好，能耗低，不产生二氧化硫这种污染空气的气体；$ 111$；
探究三、铜的化合物的制备研究
$(5)$加入试剂$1$的目的是除去废液中的酸性物质，为避免带入新的杂质，试剂$1$最好选用含铜的化合物且能和酸反应，所以选择氧化铜；故选：$c$.
$(6)$根据质量守恒定律，反应的化学方程式为：$6Na_{2}CO_{3}+3Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6H_{2}O=2NaFe_{3}(OH)_{6}(SO_{4})_{2}+6CO_{2}\uparrow +5Na_{2}SO_{4}$；故填：$6Na_{2}CO_{3}+3Fe_{2}(SO_{4})_{3}+6H_{2}O=2NaFe_{3}(OH)_{6}(SO_{4})_{2}+6CO_{2}\uparrow +5Na_{2}SO_{4}$；
$(7)$由图$3$所示可知，溶液$pH$为$8.5$左右时，硫酸根离子含量最低，溶液中铜离子沉淀效率最高，因此第二次沉淀时溶液$pH$最好控制在$8.5$；故填：$8.5$；
$(8)Ⅰ$、步骤一中检验装置气密性的方法是往里推注射器活塞，若装置$B$中的有气泡产生，$D$装置内量气管内液面下降，水准管液面上升，则该装置的气密性良好故填：往里推注射器活塞，若装置$B$中的有气泡产生，$D$装置内量气管内液面下降，水准管液面上升，则该装置的气密性良好；
$Ⅱ$、装置$B$的作用是干燥二氧化碳，$C$中的试剂是无水硫酸铜，用来检验二氧化碳中是否含有水蒸气；故填：干燥二氧化碳；$c$；
Ⅲ、步骤⑥中调节液面相平的操作是将水用手紧握锥形瓶的外壁，若装置$B$中的有气泡产生，$D$装置内量气管内液面下降，则该装置的气密性良好准管缓慢下移；故填：将水准管缓慢下移；
Ⅳ、反应生成二氧化碳质量为：$\left(172mL-50mL-10mL\right)\div 1000\div 22.4L\times 44g=0.22g$，
设碳酸铜质量为$y$，
$CuCO_{3}+H_{2}SO_{4}$═$CuSO_{4}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow $，
$124\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 44$
$y\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 0.22g$
$\frac{124}{y}=\frac{44}{0.22g}$
$y=0.62g$，
产品中$CuCO_{3}$的质量分数为：$\frac{0.62g}{1.2g}\times 100\%=51.7\%$，
答：产品中$CuCO_{3}$的质量分数为$51.7\%$.
Ⅴ、$A$、步骤③中平视刻度，步骤⑥中仰视读数所得二氧化碳的体积比实际大，会导致测定结果偏大；
$B$、硫酸的用量不足，碳酸铜未完全反应，生成二氧化碳减少，会导致测定结果偏小；
$C$、量气管中未加植物油，二氧化碳溶于水，导致二氧化碳体积偏小，会导致测定结果偏小；
$D$、步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平，量气管内压强大，液面高，导致二氧化碳体积减小，直接读数，会导致测定结果偏小.
故填：$BCD$；
$(9)Ⅰ$、加热时，结晶水先失去，因此结晶水的质量为：$24.0g-22.2g=1.8g$；
设氢氧化铜质量为$z$，
$Cu\left(OH\right)_{2}$的分解温度小于$CuCO_{3}$的分解温度，因此氢氧化铜完全反应后生成水的质量为：$22.2g-20.4g=1.8g$；
$Cu\left(OH\right)_{2}\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}CuO+H_{2}O$，
$98\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 18$
$z\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 1.8g$
$\frac{98}{z}=\frac{18}{1.8g}$
$z=9.8g$，
设碳酸铜质量为$m$，
碳酸铜分解生成二氧化碳质量为：$20.4g-16.0g=4.4g$，
$CuCO_{3}\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}CuO+CO_{2}\uparrow $，
$124\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 44$
$m\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ 4.4g$
$\frac{124}{m}=\frac{44}{4.4g}$
$m=12.4g$，
根据题意有：$\frac{12.4g}{124}$：$\frac{9.8g}{98}=x:y$，$\frac{9.8g}{98}$：$\frac{1.8g}{18}=y:z$，
通过计算可得：$x:y:z=1:1:1$；
故填：$1:1:1$；
$Ⅱ$、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，说明反应过程中氧化铜中的氧元素一部分转化成氧气，剩余固体中铜元素质量为：$16.0g\times \times \frac{64}{80}100\%=12.8g$，
剩余固体中氧元素质量为：$16.0g-12.8g-1.6g=1.6g$，
设固体的化学式为$Cu_{m}O_{n}$，
根据题意有：$64m:16n=12.8g:1.6g$，
$m:n=2:1$，
因此剩余固体的化学式是$Cu_{2}O$，
此过程中可能发生反应的化学方程式为：$4CuO\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}2Cu_{2}O+O_{2}\uparrow $.
故填：$4CuO\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}2Cu_{2}O+O_{2}\uparrow $。