Question

（14分）將過量的Na₂CO₃溶液滴入到一定量CuSO₄溶液中得到藍色固體。某研究性學習
小組對藍色固體的成分進行了如下探究。請完成下列各題：
（一）猜想與假設：
猜想一：固體為CuCO₃，理由：       ▲       （用化學反應方程式表示）。
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晶體均不帶結晶水；  
②Cu(OH)₂、CuCO₃受熱易分解，各生成對應的兩種氧化物。
（三）設計與實驗：
Ⅰ．固體的獲取：
（1）將反應后的固、液混合物經  ▲  、洗滌、低溫烘干得藍色固體。
（2）判斷固體已洗凈的方法及現象                   ▲                。
Ⅱ．用下圖所示裝置，定性探究固體的成分。

（3）若用裝置A、B組合進行實驗，B中無現象，則猜想    ▲   正確；
（4）若用裝置A、C組合進行實驗，C中無現象，則猜想    ▲   正確；
（5）小組同學將裝置按 A、 ▲ 、 ▲ （填“B”、“C”）的順序組合進行實驗，驗證出猜想三是正確的，實驗中：B中的現象為           ▲           ， C中的現象為           ▲           。結論：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℃。設固體的組成為aCu(OH)₂?bCuCO₃。小組同學用熱分析儀對固體進行熱分解，獲得相關數據，繪成固體質量變化與分解溫度的關系如右圖，請根據圖示回答下列問題：

（6）寫出A B、C D段發生反應的化學方程式： AB段：             ▲              ；
CD段：            ▲               ；
（7）通過計算可得： a:b＝        。
（8）若將24.0g剩余固體繼續加熱到更高的溫度，發現固體質量減少了2.4g后質量不再改變，寫出此過程中可能發生反應的化學方程式：         ▲          。

Answer 1

（共14分）
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（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）

解析