Question

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：

(1)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。

(2)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。

(3)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”或“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圖，請根據圖示回答下列問題：

⑥寫出AB、CD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24.0 g剩余固體繼續加熱到更高的溫度，發現固體質量減少了2.4 g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

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

猜想二：堿

(3)Ⅰ．①過濾

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(其他合理答案均可)

Ⅱ．③二　④一　⑤C　B　澄清石灰水變渾濁　白色固體變藍

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