Question

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）

Answer 1

（一）猜想与假设：
（2分）猜想一： CuSO4+2NaOH=" Cu" (OH)2↓＋Na2SO4 猜想二：碱性
（三）设计与实验：
（1）（1分）过滤（2）（1分）二氧化碳（CO2）
（3）（2分）Fe＋H2 SO4="=Fe" SO4＋H2↑     Fe＋CuSO4="=Fe" SO4＋Cu
（1分）结论：猜想 二 不成立。
Ⅲ．固体成分定量测定：
问题探究：
（4）（4分）Cu(OH)2 CuO＋H2O↑；CuCO3 CuO＋CO2↑；
aCu(OH)2?bCuCO3?cH2O (a＋b)CuO＋a H2O↑＋bCO2↑。B中固体没有完全变黑（或装置C、装置D的质量还在变化）
（5）（2分）氢氧化钠溶液（氢氧化钾或氢氧化钡等），吸收B中生成的二氧化碳。
（6）（2分）将B中生成气体完全排出（使C、D充分吸收）；防止气流过快，C、D不能充分吸收。
数据处理：
（7）（2分）气流带出D中水蒸气；3.6  g,；
（8）（4分）a:b:c=1:1:1。（评分建议：①分步解答求出碳酸铜、氢氧化铜、结晶水质量各得1分，求出比值的1分；②依据总反应方程式计算或其他合理解法，均请分步给分）

解析