Question

將過量的Na₂CO₃溶液滴入到一定量CuSO₄溶液中得到藍(lán)色固體。某研究性學(xué)習(xí)小組對藍(lán)色固體的成分進(jìn)行了如下探究。請完成下列各題：

(1)猜想與假設(shè)：

猜想一：固體為CuCO₃，理由：________________________________(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示)。

猜想二：固體為Cu(OH)₂，理由：Na₂CO₃溶液呈______(填“酸”或“堿”)性。

猜想三：固體為Cu(OH)₂和CuCO₃的混合物。

(2)資料查閱：

①Cu(OH)₂和CuCO₃晶體均不帶結(jié)晶水；

②Cu(OH)₂、CuCO₃受熱易分解，各生成對應(yīng)的兩種氧化物。

(3)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)：

Ⅰ．固體的獲�。�

①將反應(yīng)后的固、液混合物經(jīng)________、洗滌、低溫烘干得藍(lán)色固體。

②判斷固體已洗凈的方法及現(xiàn)象______________________________________________。

Ⅱ．用下圖所示裝置，定性探究固體的成分。

③若用裝置A、B組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，B中無現(xiàn)象，則猜想________正確；

④若用裝置A、C組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，C中無現(xiàn)象，則猜想________正確；

⑤小組同學(xué)將裝置按A、______、______(填“B”或“C”)的順序組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證出猜想三是正確的，實(shí)驗(yàn)中：B中的現(xiàn)象為____________________________，C中的現(xiàn)象為____________________________。

結(jié)論：固體為Cu(OH)₂和CuCO₃的混合物。

Ⅲ．固體成分定量測定：

已知Cu(OH)₂的分解溫度為66～68 ℃，CuCO₃的分解溫度為200～220 ℃。設(shè)固體的組成為aCu(OH)₂·bCuCO₃。小組同學(xué)用熱分析儀對固體進(jìn)行熱分解，獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，繪成固體質(zhì)量變化與分解溫度的關(guān)系如圖，請根據(jù)圖示回答下列問題：

⑥寫出AB、CD段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

AB段：____________________________________________________________________；

CD段：____________________________________________________________________。

⑦通過計(jì)算可得：a∶b＝________。

⑧若將24.0 g剩余固體繼續(xù)加熱到更高的溫度，發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減少了2.4 g后質(zhì)量不再改變，寫出此過程中可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________。

Answer 1

答案：(1)猜想一：Na₂CO₃＋CuSO₄===CuCO₃↓＋Na₂SO₄

猜想二：堿

(3)Ⅰ．①過濾

②取最后洗滌液少量，滴加適量的稀鹽酸(硝酸、硫酸)，無氣泡產(chǎn)生；或滴加BaCl₂[或Ba(OH)₂、Ba(NO₃)₂]或CaCl₂[或Ca(OH)₂、Ca(NO₃)₂]溶液，無沉淀產(chǎn)生(其他合理答案均可)

Ⅱ．③二�、芤弧、軨　B　澄清石灰水變渾濁　白色固體變藍(lán)

Ⅲ．⑥Cu(OH)₂CuO＋H₂O　CuCO₃CuO＋CO₂↑�、�2∶1　⑧4CuO2Cu₂O＋O₂↑