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：

（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

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）