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(10镇江30).(14分)将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体。某研究性学习小组对蓝色固体的成分进行了如下探究。请完成下列各题:

(一)猜想与假设:

猜想一:固体为CuCO3,理由:               (用化学反应方程式表示)。

猜想二:固体为Cu(OH)2,理由:Na2CO3溶液呈  ▲   (填“酸”或“碱”)性。

猜想三:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。

(二)资料查阅:

①Cu(OH)2和CuCO3晶体均不带结晶水;  

②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,各生成对应的两种氧化物。

(三)设计与实验:

Ⅰ.固体的获取:

(1)将反应后的固、液混合物经     、洗涤、低温烘干得蓝色固体。

(2)判断固体已洗净的方法及现象                                    

Ⅱ.用下图所示装置,定性探究固体的成分。

 

 

(3)若用装置A、B组合进行实验,B中无现象,则猜想        正确;

(4)若用装置A、C组合进行实验,C中无现象,则猜想        正确;

(5)小组同学将装置按 A、        (填“B”、“C”)的顺序组合进行实验,验证出猜想三是正确的,实验中:B中的现象为                        ,C中的现象为                        

结论:固体为Cu(OH)2和CuCO3的混合物。

Ⅲ.固体成分定量测定:

已知Cu(OH)2的分解温度为66℃∽68℃,CuCO3的分解温度为200℃∽220℃。设固体

的组成为aCu(OH)2•bCuCO3。小组同学用热分析仪对固体进行热分解,获得相关数据,绘成固体质量变化与分解温度的关系如右图,请根据图示回答下列问题:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6)写出A B、C D段发生反应的化学方程式:

AB段:            ▲              ;

CD段:           ▲               ;

(7)通过计算可得: a:b=        

(8)若将24.0g剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了2.4g后质量不再改变,写出此过程中可能发生反应的化学方程式:                    

 

答案

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

猜想二:碱(1分)

Ⅰ.(1) 过滤(1分)

(2)取最后洗涤液少量,滴加适量的稀盐酸(硝酸、硫酸),无气泡产生;或滴加BaCl2 [或Ba(OH)2、Ba(NO3)2]或CaCl2[或Ca(OH)2、Ca(NO3)2]溶液,无沉淀产生。(其它合理答案均给分)(1分)

Ⅱ.(3)二(1分)

(4)一(1分)

(5)C B(共1分,各0.5分) 澄清的石灰水变浑浊(1分)

白色固体变蓝(1分)

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

(7)2 : 1  (2分)

(8)4CuO  2Cu2O + O2 ↑  (1分)

解析:略

 

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