Question

将过量的Na₂CO₃溶液滴入到一定量CuSO₄溶液中得到蓝色固体。某研究性学习小组对蓝色固体的成分进行了如下探究。请完成下列各题：

(1)猜想与假设：

猜想一：固体为CuCO₃，理由：________________________________(用化学反应方程式表示)。

猜想二：固体为Cu(OH)₂，理由：Na₂CO₃溶液呈______(填“酸”或“碱”)性。

猜想三：固体为Cu(OH)₂和CuCO₃的混合物。

(2)资料查阅：

①Cu(OH)₂和CuCO₃晶体均不带结晶水；

②Cu(OH)₂、CuCO₃受热易分解，各生成对应的两种氧化物。

(3)设计与实验：

Ⅰ．固体的获取：

①将反应后的固、液混合物经________、洗涤、低温烘干得蓝色固体。

②判断固体已洗净的方法及现象______________________________________________。

Ⅱ．用下图所示装置，定性探究固体的成分。

③若用装置A、B组合进行实验，B中无现象，则猜想________正确；

④若用装置A、C组合进行实验，C中无现象，则猜想________正确；

⑤小组同学将装置按A、______、______(填“B”或“C”)的顺序组合进行实验，验证出猜想三是正确的，实验中：B中的现象为____________________________，C中的现象为____________________________。

结论：固体为Cu(OH)₂和CuCO₃的混合物。

Ⅲ．固体成分定量测定：

已知Cu(OH)₂的分解温度为66～68 ℃，CuCO₃的分解温度为200～220 ℃。设固体的组成为aCu(OH)₂·bCuCO₃。小组同学用热分析仪对固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量变化与分解温度的关系如图，请根据图示回答下列问题：

⑥写出AB、CD段发生反应的化学方程式：

AB段：____________________________________________________________________；

CD段：____________________________________________________________________。

⑦通过计算可得：a∶b＝________。

⑧若将24.0 g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了2.4 g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：______________________________。

Answer 1

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

猜想二：碱

(3)Ⅰ．①过滤

②取最后洗涤液少量，滴加适量的稀盐酸(硝酸、硫酸)，无气泡产生；或滴加BaCl₂[或Ba(OH)₂、Ba(NO₃)₂]或CaCl₂[或Ca(OH)₂、Ca(NO₃)₂]溶液，无沉淀产生(其他合理答案均可)

Ⅱ．③二　④一　⑤C　B　澄清石灰水变浑浊　白色固体变蓝

Ⅲ．⑥Cu(OH)₂CuO＋H₂O　CuCO₃CuO＋CO₂↑　⑦2∶1　⑧4CuO2Cu₂O＋O₂↑