Question

将过量的Na₂CO₃溶液滴入到CuSO₄溶液中得到蓝绿色固体．某研究性学习小组对蓝绿色固体的成分进行了如下探究．
【提出假设】
猜想Ⅰ：固体为【CuCO₃，理由是______（用化学方程式表示）．
猜想Ⅱ：固体为Cu（OH）₂，理由是Na₂CO₃溶液呈______（填“酸”或“碱”）性．
猜想Ⅲ：固体为CuCO₃和Cu （OH）₂混合物．
【查阅资料】如下：
1、Cu（OH）₂和CuCO₃晶体均不带结晶水．
2、Cu（OH）₂、CuCO₃受热易分解，Cu（OH）₂CuO+H₂O，CuCO₃H₂O+CO₂ ↑．
3、无水硫酸铜白色固体，吸水后显蓝色．
【成分探究】
（1）固体的获取：
①将反应后的固、液混合物经______、洗涤、低温烘干得蓝绿色固体．
②判断固体已洗净，可以选用的试剂是______．
A．稀盐酸　　　　　　B．Na₂CO₃　　　　　C．BaCl₂溶液
③低温烘干蓝绿色固体的原因______．
（2）甲同学用图1所示方案，探究固体的成分，并得到下列现象：
①图1中无色气体为______，所以猜想Ⅱ不成立．
②通过测定蓝色溶液的pH，可以判断稀盐酸是否过量．pH测定的方法是______；
③上述实验方案所能得出的结论是一定含有______，方案的不足之处是______．
（3）乙同学实验方案如图2所示，
①若观察到B中现象为______，C中现象为______时，猜想Ⅲ是正确的；
②如果要确定固体成分中CuCO₃和Cu （OH）₂的质量比，则还需进行的主要实验操作为______．

Answer 1

解：【提出假设】猜想Ⅰ：碳酸钠和硫酸铜反应，符合复分解反应条件，相互交换成分，生成碳酸铜沉淀和硫酸钠，所以方程式是：Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄；
猜想Ⅱ：碳酸钠是强碱弱酸盐，在水中会进行水解生成氢氧根离子，显碱性；
【成分探究】（1）①过滤是将不溶性物质从溶液中分离的一种操作，该题需要将固、液分离，故答案为：过滤；
②固体上残留的碳酸钠会与盐酸反应生成二氧化碳气体，故答案为：取最后洗涤液少量，滴加适量的稀盐酸，无气泡产生，说明已经洗净了；
③由查阅资料可知蓝绿色固体受热易分解，所以低温烘烤是为了防止蓝绿色固体受热分解；
（2）①二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以该气体能使澄清石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳；
②测pH值具体方法是：将pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上，将pH试纸呈现的颜色与标准比色卡对照即可；
③固体加入盐酸能产生二氧化碳，说明固体中含有碳酸铜，该实验不足之处是不能确定是否含有氢氧化铜；
（3）①无水硫酸铜遇到水变蓝色，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以如果B中现象是白色粉末变蓝色，C中澄清石灰水变浑浊，说明既生成了水又生成了二氧化碳，所以固体中既含有碳酸铜，又含有氢氧化铜；
②计算二者的质量比时，需要称量装置BC的质量的增加量，判断出生成水和二氧化碳的质量，再通过方程式计算出碳酸铜和氢氧化铜的质量．
故答案为：【提出假设】猜想Ⅰ：Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄；猜想Ⅱ：碱；【成分探究】①过滤；②A；③防止蓝绿色固体受热分解；（2）①二氧化碳；②将pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液滴到pH试纸上，将pH试纸呈现的颜色与标准比色卡对照即可；③CuCO₃；不能确定是否含有Cu（OH）₂；（3）①白色粉末变为蓝色；澄清石灰水变浑浊；②称量BC装置质量的增加量．
分析：【提出假设】猜想Ⅰ：根据碳酸钠与硫酸铜符合复分解反应发生的条件，反应能生成碳酸铜沉淀，对所得固体进行猜想，写出反应的化学方程式；
猜想Ⅱ：根据硫酸铜遇碱溶液可生成氢氧化铜的变化特点，对碳酸钠溶液的碱性进行猜想；
【成分探究】①根据所要分离混合物的组成特点，将不溶于液体的固体和液体分离；②因为加入的碳酸钠溶液过量，所以没洗净的固体上会含有碳酸钠，验证是否含有碳酸根离子就行；③根据蓝绿色固体受热易分解考虑；（2）①根据二氧化碳的验证方法考虑；②根据pH值的测定方法考虑；③根据加入盐酸能产生二氧化碳能说明固体中含有碳酸铜，但不能确定是否含有氢氧化铜；（3）①根据无水硫酸铜遇水变蓝色，二氧化碳的验证方法考虑；②根据称量BC装置质量的增加量计算出生成水和二氧化碳的质量，再计算出氢氧化铜和碳酸铜的质量考虑．
点评：本题综合性很强，考查了多方面的知识，还给出了一些信息，从所给信息中提取出有用的信息才能正确回答问题，难度较大．