Question

14．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（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（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，滴加适量的氢氧化钡，无白色沉淀产生；加稀盐酸，无气泡生成．
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）小组同学将装置按　A、C、B（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中的现象为澄清的石灰水变浑浊，C中的现象为白色固体变蓝．
结论：固体为Cu（OH）₂和CuCO₃的混合物．

Answer 1

分析 【猜想与假设】猜想一：根据碳酸钠和硫酸铜反应生成蓝色沉淀进行分析，
猜想二：根据氢氧根离子会与铜离子生成氢氧化铜沉淀进行分析，
【设计与实验】（1）根据将固体和液体进行分离的方法进行分析，
（2）根据澄清石灰水会与二氧化碳反应检验二氧化碳的存在进行分析，
（3）根据无水硫酸铜遇水变蓝进行分析，
（4）要分析检验水和二氧化碳的顺序．

解答 解：【猜想与假设】猜想一：因为碳酸钠和硫酸铜反应生成碳酸铜沉淀和硫酸钠，故其化学方程式为：Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄；
猜想二：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；
【设计与实验】（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；
（2）固体上残留的硫酸钠、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，滴加适量的氢氧化钡，无白色沉淀产生；加稀盐酸，无气泡生成；
（3）B中无明显现象，说明了没有二氧化碳生成，固体中也就没有碳酸铜，故答案为：二；
（4）要证明生成物中有水和二氧化碳，应先证明水再证明二氧化碳，若先证明二氧化碳的话，即使原气体中没有水蒸汽，气体通过石灰水后也会从石灰水中带出水蒸汽．故答案为C、B；澄清的石灰水变浑浊；白色固体变蓝．
故答案为：
（一） Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄，碱．（三）（1）过滤；（2）取最后洗涤液少量，滴加适量的氢氧化钡，无白色沉淀产生；加稀盐酸，无气泡生成．
（3）二；（4）C、B； 澄清的石灰水变浑浊，白色固体变蓝．

点评 通过该题，需要掌握检验混合物中的水蒸汽和二氧化碳时，应先检验水蒸汽，再检验二氧化碳，因为若先检验二氧化碳的话，即使原混合物中没有水蒸汽也会从石灰水中带出水蒸汽．除去混合物中的水蒸汽和二氧李碳时，应先除二氧化碳，再除水蒸汽，因为若先除水蒸汽的话，通过石灰水或氢氧化钠溶液除二氧化碳时又会让气体中混入水蒸汽．