题目内容
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：
（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 ．
㈡用如图1所示装置，定性探究固体的成分．
（3）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图2，请根据图示回答下列问题：
（4）写出AB、CD段发生反应的化学方程式：
AB段： ；CD段： ；
（5）通过计算可得：a：b= ．（请写出计算过程）
Ⅰ．猜想与假设：
猜想一：固体为CuCO3，理由：
猜想二：固体为Cu（OH）2，理由：Na2CO3溶液呈
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：
（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
㈡用如图1所示装置，定性探究固体的成分．
（3）小组同学将装置按 A、
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图2，请根据图示回答下列问题：
（4）写出AB、CD段发生反应的化学方程式：
AB段：
（5）通过计算可得：a：b=
考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题：科学探究
分析：（一）猜想与假设：根据Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体，碳酸钠在水中水解的产物进行分析；
三）设计与实验：
（2）根据碳酸钠会与盐酸反应生成二氧化碳进行分析；
（3）根据无水硫酸铜遇水变蓝进行分析；
（4）根据检验水要放在检验二氧化碳的前面进行分析；
（5）根据氢氧化铜和碳酸铜的分解温度进行分析；根据氢氧化铜和碳酸铜分解的化学方程式进行分析．
三）设计与实验：
（2）根据碳酸钠会与盐酸反应生成二氧化碳进行分析；
（3）根据无水硫酸铜遇水变蓝进行分析；
（4）根据检验水要放在检验二氧化碳的前面进行分析；
（5）根据氢氧化铜和碳酸铜的分解温度进行分析；根据氢氧化铜和碳酸铜分解的化学方程式进行分析．
解答：解：：（一）猜想与假设：碳酸钠与硫酸铜反应，生成硫酸钠和碳酸铜，碳酸铜为蓝色固体，故猜想一：固体为CuCO3，理由是：Na2CO3+CuSO4=CuCO3↓+Na2SO4；碳酸钠是强碱弱酸盐，在水中水解后会生成氢氧根离子；故答案为：碱；
（三）设计与实验：
（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；
（3）检验水要放在检验二氧化碳的前面，否则通过石灰水时携带的水蒸气会对检验水产生干扰，实验中：A中的现象为：蓝色固体逐渐变成黑色，C中白色固体变蓝色；故答案为：C；B；蓝色固体逐渐变成黑色；白色固体变蓝色；
（4）AB段的温度大于60℃但是没有超过200℃，从图象中看出也不超过100℃，符合氢氧化铁的分解温度，故答案为：Cu（OH）2
CuO+H2O；
CD段的温度超过了200℃，符合碳酸铜的分解温度，故答案为：CuCO3
CuO+CO2↑；
（5）AB段是氢氧化铜在分解，固体质量减少3.6克，CD段是碳酸铜在分解，固体质量减少4.4克，从方程式可以看出一个氢氧化铜分解会生成一个水，而AB段的氢氧化铜减少了3.6克水，生成了0.2个水，设所需氢氧化铜的个数为a
Cu（OH）2
CuO+H2O
1 18
a 3.6
a=1×3.6÷18=0.2，
CD段一个碳酸铜分解会产生一个二氧化碳，的碳酸铜分解生成了4.4克二氧化碳，设碳生成4.4克二氧化碳需b个碳酸铜，
CuCO3
CuO+CO2↑；
1 44
b 4.4
Y=1×4.4÷44=0.1，故a：b=0.2：0.1=2：1，故固体的组成aCu（OH）2?bCuCO3中a：b=2：1；
故答案为：Ⅰ．猜想与假设
Na2CO3+CuSO4=CuCO3↓+Na2SO4，碱；
Ⅲ．设计与实验
（2）取最后洗涤液少量，滴加适量的稀盐酸，无气泡产生
（3）C B（共1分） 蓝色固体逐渐变成黑色（1分） 白色固体变蓝（1分）
（4）Cu（OH）2
CuO+H2O （1分） CuCO3
CuO+CO2↑ （1分）
（5）2：1．
（三）设计与实验：
（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；
（3）检验水要放在检验二氧化碳的前面，否则通过石灰水时携带的水蒸气会对检验水产生干扰，实验中：A中的现象为：蓝色固体逐渐变成黑色，C中白色固体变蓝色；故答案为：C；B；蓝色固体逐渐变成黑色；白色固体变蓝色；
（4）AB段的温度大于60℃但是没有超过200℃，从图象中看出也不超过100℃，符合氢氧化铁的分解温度，故答案为：Cu（OH）2
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CD段的温度超过了200℃，符合碳酸铜的分解温度，故答案为：CuCO3
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（5）AB段是氢氧化铜在分解，固体质量减少3.6克，CD段是碳酸铜在分解，固体质量减少4.4克，从方程式可以看出一个氢氧化铜分解会生成一个水，而AB段的氢氧化铜减少了3.6克水，生成了0.2个水，设所需氢氧化铜的个数为a
Cu（OH）2
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1 18
a 3.6
a=1×3.6÷18=0.2，
CD段一个碳酸铜分解会产生一个二氧化碳，的碳酸铜分解生成了4.4克二氧化碳，设碳生成4.4克二氧化碳需b个碳酸铜，
CuCO3
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b 4.4
Y=1×4.4÷44=0.1，故a：b=0.2：0.1=2：1，故固体的组成aCu（OH）2?bCuCO3中a：b=2：1；
故答案为：Ⅰ．猜想与假设
Na2CO3+CuSO4=CuCO3↓+Na2SO4，碱；
Ⅲ．设计与实验
（2）取最后洗涤液少量，滴加适量的稀盐酸，无气泡产生
（3）C B（共1分） 蓝色固体逐渐变成黑色（1分） 白色固体变蓝（1分）
（4）Cu（OH）2
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（5）2：1．
点评：在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答，此类题难度较大，要细心进行分析解答．
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