Question

（10分）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：

Ⅰ.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。

Ⅱ.資料查閱：

①Cu(OH)2和CuCO3晶體均不帶結(jié)晶水；無水硫酸銅是白色固體，遇水會(huì)變成藍(lán)色的硫酸銅晶體。

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

Ⅲ.設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)：

㈠固體的獲�。�

⑴將反應(yīng)后的固、液混合物經(jīng)過濾、洗滌、低溫烘干得藍(lán)色固體。

⑵判斷固體已洗凈的方法及現(xiàn)象_______________________________________。

㈡用下圖所示裝置，定性探究固體的成分。

⑶小組同學(xué)將裝置按 A、______、______（填“B”、“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：A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。

㈢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)系如下圖，請根據(jù)圖示回答下列問題：

⑷寫出AB、CD段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

AB段：___________________________________；

CD段：___________________________________；

⑸通過計(jì)算可得：a:b＝________。（請寫出計(jì)算過程）

 

Answer 1

Ⅰ．猜想與假設(shè)

Na2CO3 +CuSO4=CuCO3↓+Na2SO4 （1分） 堿（1分）

Ⅲ.設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)

⑵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。（其它合理答案均給分）（1分）

⑶C B（共1分） 藍(lán)色固體逐漸變成黑色（1分） 白色固體變藍(lán)（1分）

⑷Cu(OH)2△CuO + H2O （1分） CuCO3△CuO + CO2 ↑ （1分）

⑸2 : 1 （2分）

【解析】

試題分析：Ⅰ．猜想與假設(shè)：依據(jù)質(zhì)量守恒定律和物質(zhì)的性質(zhì)可得，Na2CO3 +CuSO4=CuCO3↓+Na2SO4；因?yàn)椋?Na2CO3溶液呈堿性，故溶液中含有氫氧根；Ⅲ.設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)：⑵因?yàn)槭翘妓徕c和硫酸銅的反應(yīng)，二者可能恰好反應(yīng)，或者剩余二者之一，依據(jù)性質(zhì)檢測是否洗凈即可：檢測碳酸根或者硫酸根或者銅離子；⑶因?yàn)闄z測二氧化碳要經(jīng)過澄清石灰水，會(huì)干擾生成水的檢測，故，應(yīng)先通過C變藍(lán)檢測有水生成，再通過B看變渾濁檢測有二氧化碳的生成；氫氧化銅藍(lán)色，氧化銅黑色，藍(lán)色固體逐漸變成黑色；硫酸銅白色粉末，與水反應(yīng)生成藍(lán)色晶體，故白色固體變藍(lán)色；（4）AB和CD段固體質(zhì)量減少，故反應(yīng)方程式為：Cu(OH)2△CuO + H2O，CuCO3△CuO + CO2 ↑；

（5）由題意可知AB段生成水的質(zhì)量為32.0g—28.4g = 3.6g，

CD段生成二氧化碳的質(zhì)量為28.4g—24.0g = 4.4g

則生成水和二氧化碳的分子個(gè)數(shù)比為3.6g/18:4.4g/44=2:1

再結(jié)合化學(xué)方程式的系數(shù)比，可知a:b=2:1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)分析，物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)；常見離子的檢測；化學(xué)方程式的書寫；