题目内容
（10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：
Ⅰ.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。
Ⅱ.资料查阅：
①Cu(OH)2和CuCO3晶体均不带结晶水；无水硫酸铜是白色固体，遇水会变成蓝色的硫酸铜晶体。
②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物。
Ⅲ.设计与实验：
㈠固体的获取：
⑴将反应后的固、液混合物经过滤、洗涤、低温烘干得蓝色固体。
⑵判断固体已洗净的方法及现象_______________________________________。
㈡用下图所示装置，定性探究固体的成分。
⑶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中的现象为_________________________，C中的现象为______________________。
结论：固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。
㈢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下图，请根据图示回答下列问题：
⑷写出AB、CD段发生反应的化学方程式：
AB段：___________________________________；
CD段：___________________________________；
⑸通过计算可得：a:b＝________。（请写出计算过程）
Ⅰ．猜想与假设
Na2CO3 +CuSO4=CuCO3↓+Na2SO4 （1分） 碱（1分）
Ⅲ.设计与实验
⑵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）
⑶C B（共1分） 蓝色固体逐渐变成黑色（1分） 白色固体变蓝（1分）
⑷Cu(OH)2△CuO + H2O （1分） CuCO3△CuO + CO2 ↑ （1分）
⑸2 : 1 （2分）
【解析】
试题分析：Ⅰ．猜想与假设：依据质量守恒定律和物质的性质可得，Na2CO3 +CuSO4=CuCO3↓+Na2SO4；因为， Na2CO3溶液呈碱性，故溶液中含有氢氧根；Ⅲ.设计与实验：⑵因为是碳酸钠和硫酸铜的反应，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；⑶因为检测二氧化碳要经过澄清石灰水，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的生成；氢氧化铜蓝色，氧化铜黑色，蓝色固体逐渐变成黑色；硫酸铜白色粉末，与水反应生成蓝色晶体，故白色固体变蓝色；（4）AB和CD段固体质量减少，故反应方程式为：Cu(OH)2△CuO + H2O，CuCO3△CuO + CO2 ↑；
（5）由题意可知AB段生成水的质量为32.0g—28.4g = 3.6g，
CD段生成二氧化碳的质量为28.4g—24.0g = 4.4g
则生成水和二氧化碳的分子个数比为3.6g/18:4.4g/44=2:1
再结合化学方程式的系数比，可知a:b=2:1
考点：实验设计与数据分析，物质的物理性质和化学性质；常见离子的检测；化学方程式的书写；
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