Question

某化學小組同學完成鹽的性質實驗后，處理廢液時將過量的碳酸鈉溶液與硫酸銅溶液混合，發(fā)現(xiàn)產生了藍色沉淀，小組同學在老師的指導下對該沉淀的成分進行了探究．
【提出問題】過量的碳酸鈉溶液與硫酸銅溶液混合產生的沉淀是什么？
【作出猜想】①甲同學查閱溶解性表，發(fā)現(xiàn)碳酸銅難溶，他猜想該沉淀為CuCO₃．
②乙同學根據(jù)老師的提示：碳酸鈉溶液呈堿性，他猜想該沉淀為Cu（OH）₂．
③根據(jù)甲、乙同學的猜想，丙同學認為該沉淀為CuCO₃和Cu（OH）₂．
【查閱資料】①Cu（OH）₂、CuCO₃受熱易分解，均生成兩種氧化物．
②Cu（OH）₂的分解溫度為66℃～68℃；CuCO₃的分解溫度為200℃～220℃．
③無水CuSO₄為白色固體，遇水變藍．
【進行實驗】
（1）固體的獲取
將反應后的固液混合物經

 

、洗滌、低溫烘干后得藍色固體．判斷固體已洗凈的方法和現(xiàn)象是

 

．
（2）固體成分的定性探究

①甲同學用如圖1方案進行實驗，并得到下列現(xiàn)象．由此甲同學認為他的猜想是正確的．
②乙同學利用如圖2裝置進行實驗．
乙同學通過實驗得出丙同學的猜想成立，其實驗時裝置的正確連接順序為

 

（填字母序號）；實驗過程中觀察到的現(xiàn)象為

 

．
（3）固體成分的定量測定
丙同學對固體進行熱分解，獲得相關數(shù)據(jù)，繪成固體質量變化與分解溫度關系圖，如圖所示．
該固體中Cu（OH）₂與CuCO₃的質量比為

 

．
【實驗反思】
結合上述實驗，下列說法正確的是

 

（填數(shù)字序號）．
①甲同學的實驗不能證明其猜想成立
②甲同學實驗過程中所得藍色溶液的溶質為CuSO₄
③乙同學實驗過程中，先觀察到B中變化再觀察到C中變化
④丙同學實驗中C點所得固體為CuCO₃．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,鹽的化學性質,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：由題目的信息可知：過濾是把液體與不溶性固體分開的一種方法，因此將反應后的固液混合物經過濾、洗滌、低溫烘干后得藍色固體，判斷固體已洗凈的方法和現(xiàn)象是：取最后一次的洗液與試管中，加足量的氫氧化鈣溶液，無沉淀生成則固體已洗凈；乙同學通過實驗得出丙同學的猜想成立，其實驗時裝置的正確連接順序是：ACB，實驗過程中觀察到的現(xiàn)象為：A中固體由藍色變?yōu)楹谏�，因為生成了黑色的氧化銅；C中無水硫酸銅變藍色，說明有水生成；B中石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成．根據(jù)Cu（OH）₂的分解溫度為66℃～68℃，CuCO₃的分解溫度為200℃～220℃，因此AB段減少的質量是氫氧化銅分解生成的水的質量=16g-14.2g=1.8g，CuCO₃的質量分解生成的二氧化碳的質量=14.2g-12.0g=2.2g；根據(jù)水的質量求氫氧化銅的質量，根據(jù)二氧化碳的質量求碳酸銅的質量，然后求該固體中Cu（OH）₂與CuCO₃的質量比；結合上述實驗，下列說法正確的是：甲同學的實驗不能證明其猜想成立，因為氫氧化銅和碳酸銅都不溶于水，并且二者與硫酸反應過后都生成藍色溶液；甲同學實驗過程中所得藍色溶液的溶質為CuSO₄和硫酸；乙同學實驗過程中，先觀察到C中變化再觀察到B中變化；丙同學實驗中C點所得固體為CuCO₃和氧化銅．

解答：解：（1）過濾是把液體與不溶性固體分開的一種方法，因此將反應后的固液混合物經過濾、洗滌、低溫烘干后得藍色固體，判斷固體已洗凈的方法和現(xiàn)象是：取最后一次的洗液與試管中，加足量的氫氧化鈣溶液，無沉淀生成則固體已洗凈；故答案為：過濾；取最后一次的洗液與試管中，加足量的氫氧化鈣溶液，無沉淀生成則固體已洗凈；
（2）乙同學通過實驗得出丙同學的猜想成立，其實驗時裝置的正確連接順序是：ACB，實驗過程中觀察到的現(xiàn)象為：A中固體由藍色變?yōu)楹谏�，因為生成了黑色的氧化銅；C中無水硫酸銅變藍色，說明有水生成；B中石灰水變渾濁，說明有二氧化碳生成；故答案為：ACB；A中固體由藍色變?yōu)楹谏�；C中無水硫酸銅變藍色；B中石灰水變渾濁；
（3）根據(jù)Cu（OH）₂的分解溫度為66℃～68℃，CuCO₃的分解溫度為200℃～220℃，因此AB段減少的質量是氫氧化銅分解生成的水的質量=16g-14.2g=1.8g，CuCO₃的質量分解生成的二氧化碳的質量=14.2g-12.0g=2.2g；設碳酸銅的質量為x，氫氧化銅的質量為y
CuCO₃

高溫  .

CuO+CO₂↑     Cu（OH）₂

△   .

CuO+H₂O
124          44          98              18
 x             2.2g       y             1.8g      

98

18

=

y

1.8g

  y=9.8g                            
 

124

44

=

x

2.2g

  x=6.2g   因此Cu（OH）₂與CuCO₃的質量比=9.8g：6.2g=49：31；
結合上述實驗，下列說法正確的是：甲同學的實驗不能證明其猜想成立，因為氫氧化銅和碳酸銅都不溶于水，并且二者與硫酸反應過后都生成藍色溶液；甲同學實驗過程中所得藍色溶液的溶質為CuSO₄和硫酸；乙同學實驗過程中，先觀察到C中變化再觀察到B中變化；丙同學實驗中C點所得固體為CuCO₃和氧化銅；故答案為：49：31；①；

點評：考點既考查了實驗步驟的設計，又考查了化學方程式的書寫，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結論，屬于結論性探究．同學們要具體分析，綜合掌握．