科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。学习小组对铜器上的绿色锈迹产生了兴趣,他们在老师的指导下对其进行实验探究,并基于证据进行推理分析。
[查阅资料]
①绿色锈迹是碱式碳酸铜[Cu
2(OH)
2CO
3],受热易分解
②无水硫酸铜为白色固体,遇水变蓝
I.分析碱式碳酸铜的组成
根据化学式可知,碱式碳酸铜中Cu元素的化合价为_____。
Ⅱ.探究碱式碳酸铜受热的变化
[设计实验]学习小组设计了如图装置,并用于探究碱式碳酸铜的分解产物。

[实验过程]
①在装置丙导管a处连接一导管,并插入水中,微热试管,观察到_____,说明整套装置的气密性良好。
②按图示加入样品和试剂,充分加热,一段时间后观察到试管中固体变黑,U型管中无水硫酸铜变蓝,澄清石灰水变浑浊。
[实验分析]
①装置甲中标号为b的仪器名称为_____。
②装置乙、丙位置不能互换,若互换,后果是_____。
③根据实验现象,装置甲中发生反应的化学方程式为
Cu
2(OH)
2CO
3═2X+CO
2+H
2O,则X的化学式为_____。
[总结延伸]
小组同学探究完后,老师充分肯定了同学们的好奇心和探索精神,同时强调实验探究要注重科学、严谨和安全,也要爱惜实验器材,避免损坏仪器。
①甲中试管口略向下倾斜是为了防止_____而使试管炸裂。
②在该实验操作中,你认为还应_____(答一条)以避免损坏试管。