自然界有一种美丽的铜矿叫孔雀石，其主要成分是碱式碳酸铜[化学武为Cu₂(OH)₂CO₃]。它受热时会发生分解反应，生成一种黑色的固体粉末X、水蒸气和另一种无色的气体Y。化学兴趣小组的同学们对黑色粉末X和无色气体Y的成分进行如下探究。