Question

【題目】某研究性學習將過量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到藍色固體．小組的同學對藍色固體的成分進行了如下探究．

【猜想假設】

猜想一：固體為CuCO3，理由：____________（用化學反應方程式表示）．

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．

【資料查閱】

①Cu(OH)2、CuCO3受熱分解，各生成對應的兩種氧化物；

②Cu(OH)2的分解溫度為66℃—68℃，CuCO3的分解溫度為200℃—220℃；

③無水硫酸銅為白色固體，遇到水以后會變成藍色．

【實驗探究】

Ⅰ．固體的獲取

（1）將反應后的固、液混合物經過濾、洗滌、低溫烘干得藍色固體．

（2）判斷固體已洗凈的方法及現象_______________．

Ⅱ．定性探究固體的成分

（3）小組同學將裝置按 A、____________（填“B”、“C”）的順序組合進行實驗，驗證出猜想三是正確的，實驗中：A中固體發生的現象為__________ B中的化學方程式_____________．

結論：固體為Cu(OH)2和CuCO3的混合物．

Ⅲ．固體成分定量測定：

小組同學用熱分析儀對固體進行熱分解，獲得相關數據，繪成固體質量變化與分解溫度的關系如圖：

請根據圖示回答下列問題：

（4）寫出CD段反應的化學方程式______；

（5）計算Cu(OH)2的質量為_________g．

Answer 1

【答案】 Na2CO3+CuSO4= CuCO3↓+ Na2SO4 堿性 取最后洗滌液，滴加少量的BaCl2溶液，無沉淀產生，則沉淀洗滌干凈 C、B 藍色變黑色 CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O CuCO3 CuO + CO2 ↑ 19.6

【解析】【猜想假設】猜想一：根據碳酸鈉溶液滴入到一定量的硫酸銅溶液中得到藍色固體；猜想二：碳酸鈉在水中水解的產物分析解答；

【實驗探究】（2）因為碳酸鈉與硫酸銅的反應，二者可能恰好反應，或者剩余二者之一，依據性質檢測是否洗凈即可：檢測碳酸根或者硫酸根或者銅離子；
（3）因為檢測二氧化碳要經過澄清的石灰水，會干擾生成水的檢測，故應先通過C變藍檢測有水生成，再通過B看變渾濁檢測有二氧化碳生成；氫氧化銅藍色，氧化銅黑色，藍色固體逐漸變成黑色；二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和水；

（4）CD段固體質量減少，反應的化學方程式為CuCO3 △CuO + CO2 ↑；

（5）根據AB段減少的質量來求Cu(OH)2的質量。

解：【猜想假設】猜想一：碳酸鈉能與硫酸銅反應生成藍色碳酸銅沉淀和硫酸鈉，故猜想可能是碳酸銅，故填：CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4；
猜想二：由于碳酸鈉的水溶液呈堿性，故還能猜測生成了氫氧化銅，故填：堿；
【實驗探究】（2）判斷固體已洗凈的方法及現象：取最后洗滌液，滴加少量的BaCl2溶液，無沉淀產生，則沉淀洗滌干凈；

（3）因為檢測二氧化碳要經過澄清的石灰水，會干擾生成水的檢測，故應先通過C變藍檢測有水生成，再通過B看變渾濁檢測有二氧化碳生成。故填：C、B；A中固體發生的現象為：藍色變黑色；B中的化學方程式：CO2+Ca(OH)2= CaCO3↓+H2O；

（4）CD段固體質量減少，反應的化學方程式為CuCO3 △CuO + CO2 ↑；

（5）AB段減少的是水的質量，根據水的質量可求出氫氧化銅的質量。設氫氧化銅的質量為x。
Cu（OH）2 △CuO +H2O；
9818
x 32g﹣28.4g=3.6g

x=19.6g