题目内容
【题目】某研究性学习将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体.小组的同学对蓝色固体的成分进行了如下探究.
【猜想假设】
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.
【资料查阅】
①Cu(OH)2、CuCO3受热分解,各生成对应的两种氧化物;
②Cu(OH)2的分解温度为66℃—68℃,CuCO3的分解温度为200℃—220℃;
③无水硫酸铜为白色固体,遇到水以后会变成蓝色.
【实验探究】
Ⅰ.固体的获取
(1)将反应后的固、液混合物经过滤、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.定性探究固体的成分
(3)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:A中固体发生的现象为__________ B中的化学方程式_____________.
结论:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物.
Ⅲ.固体成分定量测定:
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:
(4)写出CD段反应的化学方程式______;
(5)计算Cu(OH)2的质量为_________g.
【答案】 Na2CO3+CuSO4= CuCO3↓+ Na2SO4 碱性 取最后洗涤液,滴加少量的BaCl2溶液,无沉淀产生,则沉淀洗涤干净 C、B 蓝色变黑色 CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O CuCO3 CuO + CO2 ↑ 19.6
【解析】【猜想假设】猜想一:根据碳酸钠溶液滴入到一定量的硫酸铜溶液中得到蓝色固体;猜想二:碳酸钠在水中水解的产物分析解答;
【实验探究】(2)因为碳酸钠与硫酸铜的反应,二者可能恰好反应,或者剩余二者之一,依据性质检测是否洗净即可:检测碳酸根或者硫酸根或者铜离子;
(3)因为检测二氧化碳要经过澄清的石灰水,会干扰生成水的检测,故应先通过C变蓝检测有水生成,再通过B看变浑浊检测有二氧化碳生成;氢氧化铜蓝色,氧化铜黑色,蓝色固体逐渐变成黑色;二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水;
(4)CD段固体质量减少,反应的化学方程式为CuCO3 △CuO + CO2 ↑;
(5)根据AB段减少的质量来求Cu(OH)2的质量。
解:【猜想假设】猜想一:碳酸钠能与硫酸铜反应生成蓝色碳酸铜沉淀和硫酸钠,故猜想可能是碳酸铜,故填:CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4;
猜想二:由于碳酸钠的水溶液呈碱性,故还能猜测生成了氢氧化铜,故填:碱;
【实验探究】(2)判断固体已洗净的方法及现象:取最后洗涤液,滴加少量的BaCl2溶液,无沉淀产生,则沉淀洗涤干净;
(3)因为检测二氧化碳要经过澄清的石灰水,会干扰生成水的检测,故应先通过C变蓝检测有水生成,再通过B看变浑浊检测有二氧化碳生成。故填:C、B;A中固体发生的现象为:蓝色变黑色;B中的化学方程式:CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O;
(4)CD段固体质量减少,反应的化学方程式为CuCO3 △CuO + CO2 ↑;
(5)AB段减少的是水的质量,根据水的质量可求出氢氧化铜的质量。设氢氧化铜的质量为x。
Cu(OH)2 △CuO +H2O;
9818
x 32g﹣28.4g=3.6g
x=19.6g
