题目内容
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:
(1)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。
(2)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。
(3)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”或“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图,请根据图示回答下列问题:
⑥写出AB、CD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24.0 g剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了2.4 g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:______________________________。
答案:(1)猜想一:Na2CO3+CuSO4===CuCO3↓+Na2SO4
猜想二:碱
(3)Ⅰ.①过滤
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(其他合理答案均可)
Ⅱ.③二 ④一 ⑤C B 澄清石灰水变浑浊 白色固体变蓝
Ⅲ.⑥Cu(OH)2CuO+H2O CuCO3CuO+CO2↑ ⑦2∶1 ⑧4CuO2Cu2O+O2↑