將過量的Na
2CO
3溶液滴入到一定量CuSO
4溶液中得到藍(lán)色固體.某研究性學(xué)習(xí)小組對固體沉淀的成分進(jìn)行了如下探究.請完成下列各題:
(一)猜想與假設(shè):
猜想一:固體為CuCO
3,理由:
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
(用化學(xué)反應(yīng)方程式表示).
猜想二:固體為Cu(OH)
2,理由:Na
2CO
3溶液呈
堿
堿
(填“酸”或“堿”)性.
猜想三:固體為Cu(OH)
2和CuCO
3的混合物.
(二)資料查閱:
①結(jié)晶水合物受熱后易失去結(jié)晶水,如CuSO
4?5H
2O
CuSO
4+5H
2O↑;
②Cu(OH)
2、CuCO
3受熱易分解,各生成對應(yīng)的兩種氧化物.
③無水氯化鈣可做吸水劑;堿石灰的主要成分為氫氧化鈉固體和氧化鈣
(三)設(shè)計與實驗:
Ⅰ.固體的獲取:
(1)將反應(yīng)后的固、液混合物經(jīng)
過濾
過濾
、洗滌、室溫晾干得藍(lán)色固體.
Ⅱ.用下圖所示方案,初步定性探究固體的成分.
(2)無色氣體為
二氧化碳(CO2)
二氧化碳(CO2)
(3)加入足量鐵屑發(fā)生反應(yīng)的方程式為
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
、
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
結(jié)論:猜想
二
二
不成立.
Ⅲ.固體組成定量測定:
設(shè)固體為aCu(OH)
2?bCuCO
3?cH
2O,為測定其組成,稱取24.0g藍(lán)色固體.繼續(xù)進(jìn)行實驗:
【實驗步驟】
圖中注射器處為兩個單向閥:推注射器時a關(guān)閉,b處打開;拉注射器時,a打開進(jìn)空氣,b關(guān)閉.
實驗步驟 ①組裝好裝置,檢查氣密性;②反復(fù)推拉注射器;③稱量B、C、D、E、F的質(zhì)量;④關(guān)閉彈簧夾,加熱B處試管直到反應(yīng)不再進(jìn)行;⑤打開彈簧夾,再次反復(fù)緩緩?fù)评⑸淦;⑥再次稱量B、C、D、E、F的質(zhì)量.
問題探究:
(4)寫出Cu(OH)
2、CuCO
3分解的化學(xué)方程式
、
.
樣品分解的總反應(yīng)方程式
aCu(OH)
2?bCuCO
3?cH
2O
(a+b)CuO+(2a+2c)H
2O↑+bCO
2↑
aCu(OH)
2?bCuCO
3?cH
2O
(a+b)CuO+(2a+2c)H
2O↑+bCO
2↑
.
說明裝置B中樣品沒有完全反應(yīng)的現(xiàn)象是
B中固體沒有完全變黑(或裝置C、裝置D的質(zhì)量還在變化)
B中固體沒有完全變黑(或裝置C、裝置D的質(zhì)量還在變化)
(5)D中的藥品為
氫氧化鈉溶液(氫氧化鉀或氫氧化鋇等)
氫氧化鈉溶液(氫氧化鉀或氫氧化鋇等)
,作用是
吸收B中生成的二氧化碳
吸收B中生成的二氧化碳
.
(6)進(jìn)行步驟⑤的操作,是為了
將B中生成氣體完全排出(使C、D充分吸收)
將B中生成氣體完全排出(使C、D充分吸收)
,該操作中推注射器時緩緩的目的是
防止氣流過快,C、D不能充分吸收
防止氣流過快,C、D不能充分吸收
.
數(shù)據(jù)處理:
|
B |
C |
D |
E |
F |
反應(yīng)前 |
124.0g |
250.0g |
300.0g |
350.0g |
360.0g |
反應(yīng)后 |
116.0g |
253.6g |
304.2g |
350.2g |
360.0g |
(7)據(jù)下表數(shù)據(jù),E裝置質(zhì)量增加的原因是
氣流帶出D中水蒸氣
氣流帶出D中水蒸氣
;24.0g固體分解出水的質(zhì)量為
3.6g
3.6g
g,;
(8)求該固體的化學(xué)式中 a:b:c=
1:1:1
1:1:1
.