题目内容

某化学小组同学完成盐的性质实验后,处理废液时将过量的碳酸钠溶液与硫酸铜溶液混合,发现产生了蓝色沉淀,小组同学在老师的指导下对该沉淀的成分进行了探究.
【提出问题】过量的碳酸钠溶液与硫酸铜溶液混合产生的沉淀是什么?
【作出猜想】①甲同学查阅溶解性表,发现碳酸铜难溶,他猜想该沉淀为CuCO3.
②乙同学根据老师的提示:碳酸钠溶液呈碱性,他猜想该沉淀为Cu(OH)2.
③根据甲、乙同学的猜想,丙同学认为该沉淀为CuCO3和Cu(OH)2.
【查阅资料】①Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,均生成两种氧化物.
②Cu(OH)2的分解温度为66℃~68℃;CuCO3的分解温度为200℃~220℃.
③无水CuSO4为白色固体,遇水变蓝.
【进行实验】
(1)固体的获取
将反应后的固液混合物经
 
、洗涤、低温烘干后得蓝色固体.判断固体已洗净的方法和现象是
 
.
(2)固体成分的定性探究

①甲同学用如图1方案进行实验,并得到下列现象.由此甲同学认为他的猜想是正确的.
②乙同学利用如图2装置进行实验.
乙同学通过实验得出丙同学的猜想成立,其实验时装置的正确连接顺序为
 
(填字母序号);实验过程中观察到的现象为
 
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(3)固体成分的定量测定
丙同学对固体进行热分解,获得相关数据,绘成固体质量变化与分解温度关系图,如图所示.
该固体中Cu(OH)2与CuCO3的质量比为
 
.
【实验反思】
结合上述实验,下列说法正确的是
 
(填数字序号).
①甲同学的实验不能证明其猜想成立
②甲同学实验过程中所得蓝色溶液的溶质为CuSO4
③乙同学实验过程中,先观察到B中变化再观察到C中变化
④丙同学实验中C点所得固体为CuCO3.
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,根据化学反应方程式的计算
专题:科学探究
分析:由题目的信息可知:过滤是把液体与不溶性固体分开的一种方法,因此将反应后的固液混合物经过滤、洗涤、低温烘干后得蓝色固体,判断固体已洗净的方法和现象是:取最后一次的洗液与试管中,加足量的氢氧化钙溶液,无沉淀生成则固体已洗净;乙同学通过实验得出丙同学的猜想成立,其实验时装置的正确连接顺序是:ACB,实验过程中观察到的现象为:A中固体由蓝色变为黑色,因为生成了黑色的氧化铜;C中无水硫酸铜变蓝色,说明有水生成;B中石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成.根据Cu(OH)2的分解温度为66℃~68℃,CuCO3的分解温度为200℃~220℃,因此AB段减少的质量是氢氧化铜分解生成的水的质量=16g-14.2g=1.8g,CuCO3的质量分解生成的二氧化碳的质量=14.2g-12.0g=2.2g;根据水的质量求氢氧化铜的质量,根据二氧化碳的质量求碳酸铜的质量,然后求该固体中Cu(OH)2与CuCO3的质量比;结合上述实验,下列说法正确的是:甲同学的实验不能证明其猜想成立,因为氢氧化铜和碳酸铜都不溶于水,并且二者与硫酸反应过后都生成蓝色溶液;甲同学实验过程中所得蓝色溶液的溶质为CuSO4和硫酸;乙同学实验过程中,先观察到C中变化再观察到B中变化;丙同学实验中C点所得固体为CuCO3和氧化铜.
解答:解:(1)过滤是把液体与不溶性固体分开的一种方法,因此将反应后的固液混合物经过滤、洗涤、低温烘干后得蓝色固体,判断固体已洗净的方法和现象是:取最后一次的洗液与试管中,加足量的氢氧化钙溶液,无沉淀生成则固体已洗净;故答案为:过滤;取最后一次的洗液与试管中,加足量的氢氧化钙溶液,无沉淀生成则固体已洗净;
(2)乙同学通过实验得出丙同学的猜想成立,其实验时装置的正确连接顺序是:ACB,实验过程中观察到的现象为:A中固体由蓝色变为黑色,因为生成了黑色的氧化铜;C中无水硫酸铜变蓝色,说明有水生成;B中石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成;故答案为:ACB;A中固体由蓝色变为黑色;C中无水硫酸铜变蓝色;B中石灰水变浑浊;
(3)根据Cu(OH)2的分解温度为66℃~68℃,CuCO3的分解温度为200℃~220℃,因此AB段减少的质量是氢氧化铜分解生成的水的质量=16g-14.2g=1.8g,CuCO3的质量分解生成的二氧化碳的质量=14.2g-12.0g=2.2g;设碳酸铜的质量为x,氢氧化铜的质量为y
CuCO3
 高温 
.
 
CuO+CO2↑     Cu(OH)2
  △  
.
 
CuO+H2O
124          44          98              18
 x             2.2g       y             1.8g      
98
18
=
y
1.8g
  y=9.8g                            
 
124
44
=
x
2.2g
  x=6.2g   因此Cu(OH)2与CuCO3的质量比=9.8g:6.2g=49:31;
结合上述实验,下列说法正确的是:甲同学的实验不能证明其猜想成立,因为氢氧化铜和碳酸铜都不溶于水,并且二者与硫酸反应过后都生成蓝色溶液;甲同学实验过程中所得蓝色溶液的溶质为CuSO4和硫酸;乙同学实验过程中,先观察到C中变化再观察到B中变化;丙同学实验中C点所得固体为CuCO3和氧化铜;故答案为:49:31;①;
点评:考点既考查了实验步骤的设计,又考查了化学方程式的书写,还对实验进行了评价,综合性比较强.实验探究题是近几年中考的热点之一,它包括实验方法和过程的探究,实验结论和实验规律的探究等.本题通过实验资料和实验分析,得到了正确的结论,属于结论性探究.同学们要具体分析,综合掌握.
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