题目内容

(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:                   
(共14分)
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:
练习册系列答案
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(2013?玄武区一模)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固体沉淀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:
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
(用化学反应方程式表示).
猜想二:固体为Cu(OH)2,理由:Na2CO3溶液呈碱性.
猜想三:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物.
(二)资料查阅:
①结晶水合物受热后易失去结晶水,如CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuSO4+5H2O↑;
②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,各生成对应的两种氧化物.
③无水氯化钙可做吸水剂;碱石灰的主要成分为氢氧化钠固体和氧化钙
(三)设计与实验:
Ⅰ.固体的获取:将反应后的固、液混合物经过滤、洗涤、室温晾干得蓝色固体.
Ⅱ.定性探究固体的成分:
用图1所示方案,进行实验,并得到下列现象:
(1)上图中无色气体为
二氧化碳(CO2
二氧化碳(CO2
,所以猜想二不成立.
(2)向蓝色溶液中加入足量的铁屑,实验现象为
铁片表面有气泡生成、铁片表面有红色物质生成
铁片表面有气泡生成、铁片表面有红色物质生成

发生反应的方程式为
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
Fe+H2SO4=FeSO4+H2
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu

Ⅲ.定量测定固体的组成:
设固体为aCu(OH)2?bCuCO3?cH2O,为测定其组成,称取24.0g蓝色固体.继续进行实验:

图2中注射器处为两个单向阀:推注射器时x关闭,y处打开;拉注射器时,x打开进空气,y关闭.
实验步骤:①组装好装置,检查气密性;②反复推拉注射器;③称量B、C、D、E、F的质量;④关闭弹簧夹,加热B处玻璃管直到反应不再进行;⑤打开弹簧夹,再次反复缓缓推拉注射器;⑥再次称量B、C、D、E、F的质量.
问题探究:
(3)进行步骤⑤的操作中,注射器活塞要缓缓推动的主要目的是
防止气流过快,C、D中气体不能被溶液充分吸收.
防止气流过快,C、D中气体不能被溶液充分吸收.

数据处理:
(4)某兴趣小组利用上述方法,测得以下数据:(假定每步反应都完全)
B C D E F
反应前 124.0g 250.0g 300.0g 350.0g 360.0g
反应后 116.0g 253.6g 304.3g 350.1g 360.0g
E装置质量增加的原因是
气流带出D中水蒸气
气流带出D中水蒸气
;求该固体的化学式中 a:b:c=
1:1:1
1:1:1
(2012?滨湖区二模)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:
Na2CO3+CuSO4═CuCO3↓+Na2SO4
Na2CO3+CuSO4═CuCO3↓+Na2SO4
(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:
(1)Cu(OH)2和CuCO3晶体均不带结晶水;
(2)Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,各生成对应的两种氧化物.
(3)无水硫酸铜为白色,吸水后会变成蓝色.
(三)设计与实验:
Ⅰ.固体的获取:
(1)将反应后的固、液混合物经
过滤
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
取最后洗涤液少量于试管中,滴加适量的稀盐酸(硝酸、硫酸),无气泡产生
取最后洗涤液少量于试管中,滴加适量的稀盐酸(硝酸、硫酸),无气泡产生

Ⅱ.用如图所示装置,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,则猜想二正确;
(4)若用装置A、C组合进行实验,C中无现象,则猜想一正确;
(5)小组同学将装置按 A、
C、B
C、B
(填“B、C”或“C、B”)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
石灰水变浑浊
石灰水变浑浊
,C中的现象为
白色固体变蓝
白色固体变蓝

结论:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物.
Ⅲ.固体成分定量测定:
(6)小组同学称取该固体样品20 g,逐滴加入稀盐酸至无气泡冒出为止,共用去稀盐酸100克,所得溶液质量为115.6克,请计算该固体样品中CuCO3的质量分数.
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固体沉淀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:
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
(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:
①结晶水合物受热后易失去结晶水,如CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuSO4+5H2O↑;
②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,各生成对应的两种氧化物.
③无水氯化钙可做吸水剂;碱石灰的主要成分为氢氧化钠固体和氧化钙
(三)设计与实验:
Ⅰ.固体的获取:
(1)将反应后的固、液混合物经
过滤
过滤
、洗涤、室温晾干得蓝色固体.
Ⅱ.用下图所示方案,初步定性探究固体的成分.

(2)无色气体为
二氧化碳(CO2
二氧化碳(CO2

(3)加入足量铁屑发生反应的方程式为
Fe+H2SO4═FeSO4+H2
Fe+H2SO4═FeSO4+H2
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu

结论:猜想
不成立.
Ⅲ.固体组成定量测定:
设固体为aCu(OH)2?bCuCO3?cH2O,为测定其组成,称取24.0g蓝色固体.继续进行实验:
【实验步骤】

图中注射器处为两个单向阀:推注射器时a关闭,b处打开;拉注射器时,a打开进空气,b关闭.
实验步骤 ①组装好装置,检查气密性;②反复推拉注射器;③称量B、C、D、E、F的质量;④关闭弹簧夹,加热B处试管直到反应不再进行;⑤打开弹簧夹,再次反复缓缓推拉注射器;⑥再次称量B、C、D、E、F的质量.
问题探究:
(4)写出Cu(OH)2、CuCO3分解的化学方程式
Cu(OH)2
  △  
.
 
CuO+H2O↑
Cu(OH)2
  △  
.
 
CuO+H2O↑
CuCO3
  △  
.
 
CuO+CO2
CuCO3
  △  
.
 
CuO+CO2

样品分解的总反应方程式
aCu(OH)2?bCuCO3?cH2O
  △  
.
 
(a+b)CuO+(2a+2c)H2O↑+bCO2
aCu(OH)2?bCuCO3?cH2O
  △  
.
 
(a+b)CuO+(2a+2c)H2O↑+bCO2

说明装置B中样品没有完全反应的现象是
B中固体没有完全变黑(或装置C、装置D的质量还在变化)
B中固体没有完全变黑(或装置C、装置D的质量还在变化)

(5)D中的药品为
氢氧化钠溶液(氢氧化钾或氢氧化钡等)
氢氧化钠溶液(氢氧化钾或氢氧化钡等)
,作用是
吸收B中生成的二氧化碳
吸收B中生成的二氧化碳

(6)进行步骤⑤的操作,是为了
将B中生成气体完全排出(使C、D充分吸收)
将B中生成气体完全排出(使C、D充分吸收)
,该操作中推注射器时缓缓的目的是
防止气流过快,C、D不能充分吸收
防止气流过快,C、D不能充分吸收

数据处理:
B C D E F
反应前 124.0g 250.0g 300.0g 350.0g 360.0g
反应后 116.0g 253.6g 304.2g 350.2g 360.0g
(7)据下表数据,E装置质量增加的原因是
气流带出D中水蒸气
气流带出D中水蒸气
;24.0g固体分解出水的质量为
3.6g
3.6g
 g,;
(8)求该固体的化学式中 a:b:c=
1:1:1
1:1:1

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