题目内容
(10镇江30).(14分)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:
(一)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。
(二)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。
(三)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”、“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右图,请根据图示回答下列问题:
(6)写出A B、C D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24.0g剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了2.4g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: ▲ 。
猜想一:Na2CO3 + CuSO4= CuCO3↓+ Na2SO4(1分)
猜想二:碱(1分)
Ⅰ.(1) 过滤(1分)
(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。(其它合理答案均给分)(1分)
Ⅱ.(3)二(1分)
(4)一(1分)
(5)C B(共1分,各0.5分) 澄清的石灰水变浑浊(1分)
白色固体变蓝(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】略