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固体沉淀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

发布时间:2020-11-21 15:43:49

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固体沉淀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:
①结晶水合物受热后易失去结晶水,如CuSO4•5H2OCuSO4 + 5H2O↑;
②Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,各生成对应的两种氧化物。
③无水氯化钙可做吸水剂;碱石灰的主要成分为氢氧化钠固体和氧化钙
(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、室温晾干得蓝色固体。 
Ⅱ.用下图所示方案,初步定性探究固体的成分。

(2)无色气体为  
(3)加入足量铁屑发生反应的方程式为  、  
结论:猜想  不成立。
Ⅲ.固体组成定量测定:
设固体为aCu(OH)2•bCuCO3•cH2O,为测定其组成,称取24.0 g蓝色固体。继续进行实验:
【实验步骤】

图中注射器处为两个单向阀:推注射器时a关闭,b处打开;拉注射器时,a打开进空气,b关闭。
实验步骤 ①组装好装置,检查气密性;②反复推拉注射器;③称量B、C、D、E、F的质量;④关闭弹簧夹,加热B处试管直到反应不再进行;⑤打开弹簧夹,再次反复缓缓推拉注射器;⑥再次称量B、C、D、E、F的质量。
问题探究:
(4)写出Cu(OH)2、CuCO3分解的化学方程式  、  。
样品分解的总反应方程式  。
说明装置B中样品没有完全反应的现象是  
(5)D中的药品为  ,作用是  。
(6)进行步骤⑤的操作,是为了  ,该操作中推注射器时缓缓的目的是  。
数据处理:   B C D E F 反应前 124.0g 250.0g 300.0g 350.0g 360.0g 反应后 116.0g 253.6g 304.2g 350.2g 360.0g (7)据下表数据,E装置质量增加的原因是  ;24.0g固体分解出水的质量为  g,;
(8)求该固体的化学式中 a:b:c=  。(写出计算过程,4分)
 

网友回答

(答案→) 
解析:(一)猜想与假设:反应物是硫酸铜和碳酸钠,生成物是碳酸铜沉淀和硫酸钠;碳酸钠虽然属于盐但是显碱性,俗称为纯碱;
(三)设计与实验:(1)不溶于液体的固体和液体分离的方法是过滤;(2)由于二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以无色气体是二氧化碳;
(3)由于加入的硫酸是过量的,所以加入铁后,铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,氢气后面标上上升符号;由于前面加入硫酸后生成了硫酸铜,所以加入铁后,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁;因为加入硫酸后产生气体,说明其中需要含有碳酸根离子,而猜想二中没有碳酸根,所以不成立;
(4)根据Cu(OH)2、CuCO3受热易分解,各生成对应的两种氧化物,所以氢氧化铜分解的生成物是氧化铜和水,反应条件是加热;碳酸铜分解后生成氧化铜和二氧化碳,二氧化碳后面标上上升符号,反应条件是加热;根据氢氧化铜和碳酸铜受热分解的生成物,可知aCu(OH)2•bCuCO3•cH2O分解的生成物是氧化铜、水、二氧化碳;用观察法配平,二氧化碳后面标上上升符号;
(5)因为D中的药品主要是用来吸收二氧化碳的,由于二氧化碳易与碱性溶液反应,所以用氢氧化钠溶液吸收即可;
(6)进行步骤⑤的操作,是为了将B中生成气体完全排出(使C、D充分吸收),防止产生误差;该操作中推注射器时缓缓的目的是防止气流过快,C、D不能充分吸收;
(7)由于浓硫酸具有吸水性,所以E装置质量增加的原因是有水,气流带出D中水蒸气造成的;无水氯化钙可做吸水剂,所以无水氯化钙质量的增加量就是生成水的质量:253.6g-250g=3.6g;
(8)根据氧的个数相等:2a+3b+c=a+b+2a+2c+2b解得a=c,再将其带入方程式,推出a=b,所以a:b:c=1:1:1.
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