题目内容

(12分)某研究性学习小组同学对Na2CO3溶液与CuSO4溶液反应生成沉淀的成分产生了分歧.
【猜想】
小明认为只含CuCO3,小刚认为只含Cu(OH)2,小林认为是CuCO3和Cu(OH)2的混合物,
(1)小明同学的化学反应方程式可表示为________.
(2)小林提出只要在沉淀中加一种试剂即可知道小刚的结论是错误的,该试剂  是________.
【查阅资料】
资  料:Na2CO3溶液与CuSO4溶液反应会产生CuCO3,也可能生成Cu(OH)2沉淀.
【设计方案】
为了进一步确证该沉淀的组成,设计了如下的实验方案:
取上述烘干后的沉淀样品10g,进行如下图所示的实验.

【说明】
(1)碱石灰是CaO与NaOH 的固体混合物.
(2)操作步骤:
①连接好装置,检查气密性;
②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间空气;
③称量F的质量;
④关闭弹簧夹C,慢慢滴加稀硫酸至过量,直至D中无气泡冒出;
⑤打开弹簧夹C,再次缓缓通入一段时间空气;⑥再次称量F的质量,得前后两次质量差为1.1g.
【问题探究】
(3)写出图中标有序号的仪器的名称:①________②________
(4)B装置的作用是________,
G装置的作用是________.
(5)反应结束后,打开弹簧夹C,再次缓缓通入一段时间空气,目的是________.
(6)若没有E装置,则测得沉淀样品中CuCO3的质量会________.(填“偏大”或“偏小”)
【数据计算】
(7)CuCO3的质量分数?(在下面空白处写出计算的过程)(3分)
(8)通过上述计算,确认沉淀样品组成是________.

解:(1)小明认为只含CuCO3,则是认为是碳酸钠在与硫酸铜反应,故答案为:Na2CO3+CuSO4═CuCO3↓+Na2SO4
(2)CuCO3与Cu(OH)2的差别在与碳酸铜能与酸反应产生气体,而氢氧化铜与酸反应无气体放出,所以要鉴别这两种物质,就可以采用加酸的方法,故本题答案为:稀盐酸;
(3)根据已有知识,图中给出的仪器分别为分液漏斗和锥形瓶,所以本题答案为:分液漏斗,锥形瓶;
(4)要确定样品的组成,本题是通过与硫酸反应,准确测定二氧化碳的质量,再计算碳酸铜的质量,从而确定是否含有氢氧化铜,所以需排除空气中二氧化碳和水的干扰,故本题答案为:除空气的二氧化碳,防止空气中的二氧化碳和水进入F装置中,影响测量结果;
(5)为确保实验结果的准确性,需要称量生成的全部二氧化碳的质量,所以要利用压强的关系,把生成的二氧化碳全部赶入F中,故本题答案为:将装置中的二氧化碳全部赶入F中;
(6)浓硫酸具有吸水性,可以把混在二氧化碳中的水蒸气吸掉,如果没有E装置,将会使一部分水蒸气进入F中,从而使二氧化碳质量增大,计算出的碳酸铜的质量偏大,故本题答案为:偏大;
(7)解:分析实验数据可知,生成的二氧化碳的质量为1.1g,设碳酸铜的质量为x,
CuCO3 +H2SO4=CuSO4+H2O+CO2
124 44
X 1.1g

=
x=3.1g
∴CuCO3%=×100%
=31%
(8)样品一共10g,通过计算碳酸铜含有3.1g,所以样品中含有氢氧化铜,故答案为:CuCO3和Cu(OH)2
分析:鉴别碳酸铜与硫酸铜,实质上就是碳酸盐的检验;
氢氧化钠溶液属于碱性物质,能吸收空气中的二氧化碳;
碱石灰的主要成分是生石灰与氢氧化钠的混合物,这两种物质既可以吸收水,还能吸收二氧化碳.
点评:本题属于难度较大综合性较强的物质推断题,完成此类题目,要注意分析题干所提供的信息,明确各种物质的性质,以及哪些因素对实验结果有影响,认真分析实验数据,仔细作答,还要注意平时知识的积累.
练习册系列答案
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小明认为只含CuCO3,小刚认为只含Cu(OH)2,小林认为是CuCO3和Cu(OH)2的混合物,
(1)小明同学的化学反应方程式可表示为
 

(2)小林提出只要在沉淀中加一种试剂即可知道小刚的结论是错误的,该试剂   是
 

【查阅资料】
资   料:Na2CO3溶液与CuSO4溶液反应会产生CuCO3,也可能生成Cu(OH)2沉淀.
【设计方案】
为了进一步确证该沉淀的组成,设计了如下的实验方案:
取上述烘干后的沉淀样品10g,进行如下图所示的实验.
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【说明】
(1)碱石灰是CaO与NaOH 的固体混合物.
(2)操作步骤:
①连接好装置,检查气密性;
②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间空气;
③称量F的质量;
④关闭弹簧夹C,慢慢滴加稀硫酸至过量,直至D中无气泡冒出;
⑤打开弹簧夹C,再次缓缓通入一段时间空气;⑥再次称量F的质量,得前后两次质量差为1.1g.
【问题探究】
(3)写出图中标有序号的仪器的名称:①
 
 

(4)B装置的作用是
 

G装置的作用是
 

(5)反应结束后,打开弹簧夹C,再次缓缓通入一段时间空气,目的是
 

(6)若没有E装置,则测得沉淀样品中CuCO3的质量会
 
.(填“偏大”或“偏小”)
【数据计算】
(7)CuCO3的质量分数?(在下面空白处写出计算的过程)(3分)
(8)通过上述计算,确认沉淀样品组成是
 
(2012?姜堰市二模)某研究性学习小组同学在学习了酸、碱、盐的知识后,走进化学实验室.邀请你参加以下活动.(已知:CaSO4微溶,但在稀溶液中看作可溶,其水溶液呈中性.)
(1)甲、乙两同学想用实验证明稀硫酸和NaOH稀溶液确实能发生反应,设计了如图1所示的实验.丙、丁两同学想再现课本上将“澄清石灰水滴入Na2CO3溶液”
的实验现象,设计了如图2所示的实验.并各自进行操作.
【问题讨论】教师首先肯定了这四位同学的实验设计和操作,请你填空:甲、乙同学将较多量的稀硫酸加入锥形瓶后,他们是依据溶液的颜色由
浅红(红)
浅红(红)
色变为
色的现象来判断两者确实发生反应的.丙、丁同学的实验中发生的复分解反应可用化学方程式表示为
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH

【意外发现】甲同学和丙同学在洗刷仪器前,将图1、2装置锥形瓶中的残留物倒入同一个洁净的废液缸,发现白色沉淀溶解,有气泡产生,废液缸中形成无色溶液.这一现象立刻引起了同学们的好奇,于是,他们又以“无色溶液中含有哪些溶质”为课题进行探究.
【提出猜想】经讨论呈现出如下猜想:
①溶质为:Na2SO4、CaSO4        ②溶质为:Na2SO4、CaSO4、H2SO4 ③溶质为:Na2SO4、CaSO4、NaOH
请你判断:上述猜想中不合理的是
(填数字代号).
【实验探究】小组同学针对认为合理的猜想,设计实验进行探究,请你将下表补充完整.
实验内容 实验现象和结论
取废液缸中少量溶液于试管中,
滴入少量
Na2CO3(或镁条、铁钉等)
Na2CO3(或镁条、铁钉等)
溶液,观察
a.若有气泡产生,则猜想
成立(填数字代号)
b.若无气泡产生,则猜想
成立(填数字代号)
(1)学习水的组成这一课题后,同学们己经知道水在通电的条件下能生成氢气和
氧气. 某研究性学习小组同学对电解水的实验很感兴趣,很想通过实验验证这一结论.于是
在征得老师同    意后进行实验,实验记录如下:
电解时间/min 2 4 6 8 10 12 14
负极生成气体体积/mL 7 15 23 31 39 47 55
正极生成气体体积/mL 2 5 9 13 17 21 25
电解水生成氢气和氧气的理论体积比是多少?如果你是这次实验的参与者、请认真分析实验数据,
你会发现什么问题?推测产生这一问题的可能原因.(3分)
(2)(3分)假设水是由单个自由的水分子构成,按理论计算,常压下水的熔点是-10℃,
沸点是85℃;而实际上水的熔点是
0
0
℃,沸点是
100
100
℃.实验证明,物质随分子质量的增大,
其熔点、沸点随之升高.因此通常情况下,水是以
分子簇
分子簇
[选填“单个分子”或“分子簇”
(多分子集合体)]的形式存在.
(3)(2分)水是生命之源,万物之基,是人类最宝贵的自然资源.我国规定水质必须在
感官性指标、化学指标、病理学指标等方面达标方可以成为生活饮用水.其中感官性指标
的主要要求为:①不得呈现异色;②不得有异嗅异味;③不得含有肉眼可见物;④水应澄
清透明.净化水时,前两个指标可以利用
活性炭
活性炭
的吸附作用(填物质名称)而
达到;后两个指标可以通过加入混凝剂反应、沉降,然后通过
过滤
过滤
(填操作名称)
而达到.

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