Question

將過量的Na₂CO₃溶液滴入到一定量CuSO₄溶液中得到藍(lán)色固體。某研究性學(xué)習(xí)

小組對藍(lán)色固體的成分進(jìn)行了如下探究。請完成下列各題：

（一）猜想與假設(shè)：

猜想一：固體為CuCO₃，理由：                （用化學(xué)反應(yīng)方程式表示）。

猜想二：固體為Cu(OH)₂，理由：Na₂CO₃溶液呈     （填“酸”或“堿”）性。

猜想三：固體為Cu(OH)₂和CuCO₃的混合物。

（二）資料查閱：

①Cu(OH)₂和CuCO₃晶體均不帶結(jié)晶水；  

②Cu(OH)₂、CuCO₃受熱易分解，各生成對應(yīng)的兩種氧化物。

（三）設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)：

Ⅰ．固體的獲�。�

（1）將反應(yīng)后的固、液混合物經(jīng)      、洗滌、低溫烘干得藍(lán)色固體。

（2）判斷固體已洗凈的方法及現(xiàn)象                                     。

Ⅱ．用下圖所示裝置，定性探究固體的成分。

（3）若用裝置A、B組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，B中無現(xiàn)象，則猜想         正確；

（4）若用裝置A、C組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，C中無現(xiàn)象，則猜想         正確；

（5）小組同學(xué)將裝置按 A、    、    （填“B”、“C”）的順序組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證出猜想三是正確的，實(shí)驗(yàn)中：B中的現(xiàn)象為                        ，

C中的現(xiàn)象為                        。

結(jié)論：固體為Cu(OH)₂和CuCO₃的混合物。

Ⅲ．固體成分定量測定：

已知Cu(OH)₂的分解溫度為66℃∽68℃，CuCO₃的分解溫度為200℃∽220℃。設(shè)固體的組成為aCu(OH)₂•bCuCO₃。小組同學(xué)用熱分析儀對固體進(jìn)行熱分解，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，繪成固體質(zhì)量變化與分解溫度的關(guān)系如右圖，請根據(jù)圖示回答下列問題：

（6）寫出A B、C D段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

          AB段：                           ；

CD段：                           ；

（7）通過計(jì)算可得： a:b＝         。

（8）若將24.0g剩余固體繼續(xù)加熱到更高的溫度，發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減少了2.4g后質(zhì)量不再改變，寫出此過程中可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：                     。

Answer 1

猜想一：Na₂CO₃ + CuSO₄= CuCO₃↓+ Na₂SO₄（1分）

猜想二：堿（1分）

Ⅰ．（1） 過濾（1分）

（2）取最后洗滌液少量，滴加適量的稀鹽酸（硝酸、硫酸），無氣泡產(chǎn)生；或滴加BaCl₂ [或Ba(OH)₂、Ba(NO₃)₂]或CaCl₂[或Ca(OH)₂、Ca(NO₃)₂]溶液，無沉淀產(chǎn)生。（其它合理答案均給分）（1分）

Ⅱ．（3）二（1分）

（4）一（1分）

（5）C B（共1分，各0.5分） 澄清的石灰水變渾濁（1分）

白色固體變藍(lán)（1分）

（6）Cu(OH)₂  CuO + H₂O （1分）  CuCO₃  CuO + CO₂ ↑ （1分）

（7）2 : 1  （2分）

（8）4CuO  2Cu₂O + O₂ ↑   （1分）