Question

將過量的Na₂CO₃溶液滴入到一定量CuSO₄溶液中得到藍色固體．某研究性學習小組對藍色固體的成分進行了如下探究．請完成下列各題：
（一）猜想與假設：（1）猜想一：固體為CuCO₃，理由：_________ （用化學反應方程式表示）．
（2）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．
（二）資料查閱：①Cu（OH）₂和CuCO₃晶體均不帶結晶水；②Cu（OH）₂、CuCO₃受熱易分解，各生成對應的兩種氧化物．
（三）設計與實驗：
Ⅰ．固體的獲�。�
（3）將反應后的固、液混合物經_________、洗滌、低溫烘干得藍色固體．
（4）判斷固體已洗凈的方法及現象_________．
Ⅱ．用下圖所示裝置，定性探究固體的成分．

（5）若用裝置A、B組合進行實驗，B中無現象，則猜想　_________　正確；
（6）若用裝置A、C組合進行實驗，C中無現象，則猜想　_________　正確；
（7）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：
B中的現象為_________，
C中的現象為_________．
結論：固體為Cu（OH）₂和CuCO₃的混合物．
Ⅲ．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℃．設固體的組成為aCu（OH）₂^．bCuCO₃．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：

（8）寫出A B、C D段發生反應的化學方程式：AB段：_________；CD段：_________；
（9）通過計算可得：a：b=_________．
（10）若將24.0g剩余固體繼續加熱到更高的溫度，發現固體質量減少了2.4g后質量不再改變，寫出此過程中可能發生反應的化學方程式：_________．

Answer 1

（1）Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄
（2）堿
（3）過濾
（4）取最后洗滌液少量，滴加適量的稀鹽酸（硝酸、硫酸），無氣泡產生；或滴加BaCl₂[或Ba（OH）₂、Ba（NO₃）₂]或CaCl₂[或Ca（OH）₂、Ca（NO₃）₂]溶液，無沉淀產生
（5）二
（6）一
（7）C  ；B；   澄清的石灰水變渾濁；   白色固體變藍
（8）↑
（9）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

98         　　　　　     18
x           　　　　　 32g﹣28.4g

x=19.6g
CD段減少的是二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量可求出碳酸銅的質量．設碳酸銅的質量為y
↑
124           　　　 44
y     　　　     28.4g﹣24g

y=12.4g
x：y=19.6g：12.4g=49：31
氫氧化銅的相對分子質量為98，碳酸銅的相對分子質量為124．
a：b==2：1
故答案為：2：1
（10）氧化銅加熱后質量又會減少，應該是氧化銅中的氧元素轉化為氧氣，24g氧化銅的氧元素的質量=24g×=4.8g，大于2.4g，說明是氧化銅中的部分氧元素轉化為氧氣．
故答案為：↑