Question

將過量的Na₂CO₃溶液滴入到CuSO₄溶液中得到藍(lán)綠色固體．某研究性學(xué)習(xí)小組對藍(lán)綠色固體的成分進(jìn)行了如下探究．
【提出假設(shè)】
猜想Ⅰ：固體為【CuCO₃，理由是______（用化學(xué)方程式表示）．
猜想Ⅱ：固體為Cu（OH）₂，理由是Na₂CO₃溶液呈______（填“酸”或“堿”）性．
猜想Ⅲ：固體為CuCO₃和Cu （OH）₂混合物．
【查閱資料】如下：
1、Cu（OH）₂和CuCO₃晶體均不帶結(jié)晶水．
2、Cu（OH）₂、CuCO₃受熱易分解，Cu（OH）₂CuO+H₂O，CuCO₃H₂O+CO₂ ↑．
3、無水硫酸銅白色固體，吸水后顯藍(lán)色．
【成分探究】
（1）固體的獲取：
①將反應(yīng)后的固、液混合物經(jīng)______、洗滌、低溫烘干得藍(lán)綠色固體．
②判斷固體已洗凈，可以選用的試劑是______．
A．稀鹽酸　　　　　　B．Na₂CO₃　　　　　C．BaCl₂溶液
③低溫烘干藍(lán)綠色固體的原因______．
（2）甲同學(xué)用圖1所示方案，探究固體的成分，并得到下列現(xiàn)象：
①圖1中無色氣體為______，所以猜想Ⅱ不成立．
②通過測定藍(lán)色溶液的pH，可以判斷稀鹽酸是否過量．pH測定的方法是______；
③上述實(shí)驗(yàn)方案所能得出的結(jié)論是一定含有______，方案的不足之處是______．
（3）乙同學(xué)實(shí)驗(yàn)方案如圖2所示，
①若觀察到B中現(xiàn)象為______，C中現(xiàn)象為______時，猜想Ⅲ是正確的；
②如果要確定固體成分中CuCO₃和Cu （OH）₂的質(zhì)量比，則還需進(jìn)行的主要實(shí)驗(yàn)操作為______．

Answer 1

解：【提出假設(shè)】猜想Ⅰ：碳酸鈉和硫酸銅反應(yīng)，符合復(fù)分解反應(yīng)條件，相互交換成分，生成碳酸銅沉淀和硫酸鈉，所以方程式是：Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄；
猜想Ⅱ：碳酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽，在水中會進(jìn)行水解生成氫氧根離子，顯堿性；
【成分探究】（1）①過濾是將不溶性物質(zhì)從溶液中分離的一種操作，該題需要將固、液分離，故答案為：過濾；
②固體上殘留的碳酸鈉會與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，故答案為：取最后洗滌液少量，滴加適量的稀鹽酸，無氣泡產(chǎn)生，說明已經(jīng)洗凈了；
③由查閱資料可知藍(lán)綠色固體受熱易分解，所以低溫烘烤是為了防止藍(lán)綠色固體受熱分解；
（2）①二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以該氣體能使澄清石灰水變渾濁，說明該氣體是二氧化碳；
②測pH值具體方法是：將pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液滴到pH試紙上，將pH試紙呈現(xiàn)的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照即可；
③固體加入鹽酸能產(chǎn)生二氧化碳，說明固體中含有碳酸銅，該實(shí)驗(yàn)不足之處是不能確定是否含有氫氧化銅；
（3）①無水硫酸銅遇到水變藍(lán)色，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以如果B中現(xiàn)象是白色粉末變藍(lán)色，C中澄清石灰水變渾濁，說明既生成了水又生成了二氧化碳，所以固體中既含有碳酸銅，又含有氫氧化銅；
②計(jì)算二者的質(zhì)量比時，需要稱量裝置BC的質(zhì)量的增加量，判斷出生成水和二氧化碳的質(zhì)量，再通過方程式計(jì)算出碳酸銅和氫氧化銅的質(zhì)量．
故答案為：【提出假設(shè)】猜想Ⅰ：Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄；猜想Ⅱ：堿；【成分探究】①過濾；②A；③防止藍(lán)綠色固體受熱分解；（2）①二氧化碳；②將pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液滴到pH試紙上，將pH試紙呈現(xiàn)的顏色與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照即可；③CuCO₃；不能確定是否含有Cu（OH）₂；（3）①白色粉末變?yōu)樗{(lán)色；澄清石灰水變渾濁；②稱量BC裝置質(zhì)量的增加量．
分析：【提出假設(shè)】猜想Ⅰ：根據(jù)碳酸鈉與硫酸銅符合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件，反應(yīng)能生成碳酸銅沉淀，對所得固體進(jìn)行猜想，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
猜想Ⅱ：根據(jù)硫酸銅遇堿溶液可生成氫氧化銅的變化特點(diǎn)，對碳酸鈉溶液的堿性進(jìn)行猜想；
【成分探究】①根據(jù)所要分離混合物的組成特點(diǎn)，將不溶于液體的固體和液體分離；②因?yàn)榧尤氲奶妓徕c溶液過量，所以沒洗凈的固體上會含有碳酸鈉，驗(yàn)證是否含有碳酸根離子就行；③根據(jù)藍(lán)綠色固體受熱易分解考慮；（2）①根據(jù)二氧化碳的驗(yàn)證方法考慮；②根據(jù)pH值的測定方法考慮；③根據(jù)加入鹽酸能產(chǎn)生二氧化碳能說明固體中含有碳酸銅，但不能確定是否含有氫氧化銅；（3）①根據(jù)無水硫酸銅遇水變藍(lán)色，二氧化碳的驗(yàn)證方法考慮；②根據(jù)稱量BC裝置質(zhì)量的增加量計(jì)算出生成水和二氧化碳的質(zhì)量，再計(jì)算出氫氧化銅和碳酸銅的質(zhì)量考慮．
點(diǎn)評：本題綜合性很強(qiáng)，考查了多方面的知識，還給出了一些信息，從所給信息中提取出有用的信息才能正確回答問題，難度較大．