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：（1）猜想一：固体为CuCO₃，理由：_________ （用化学反应方程式表示）．
（2）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：
（3）将反应后的固、液混合物经_________、洗涤、低温烘干得蓝色固体．
（4）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．

（5）若用装置A、B组合进行实验，B中无现象，则猜想　_________　正确；
（6）若用装置A、C组合进行实验，C中无现象，则猜想　_________　正确；
（7）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图，请根据图示回答下列问题：

（8）写出A B、C D段发生反应的化学方程式：AB段：_________；CD段：_________；
（9）通过计算可得：a：b=_________．
（10）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：_________．

Answer 1

（1）Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄
（2）碱
（3）过滤
（4）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
（5）二
（6）一
（7）C  ；B；   澄清的石灰水变浑浊；   白色固体变蓝
（8）↑
（9）AB段减少的是水的质量，根据水的质量可求出氢氧化铜的质量．设氢氧化铜的质量为x

98         　　　　　     18
x           　　　　　 32g﹣28.4g

x=19.6g
CD段减少的是二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量可求出碳酸铜的质量．设碳酸铜的质量为y
↑
124           　　　 44
y     　　　     28.4g﹣24g

y=12.4g
x：y=19.6g：12.4g=49：31
氢氧化铜的相对分子质量为98，碳酸铜的相对分子质量为124．
a：b==2：1
故答案为：2：1
（10）氧化铜加热后质量又会减少，应该是氧化铜中的氧元素转化为氧气，24g氧化铜的氧元素的质量=24g×=4.8g，大于2.4g，说明是氧化铜中的部分氧元素转化为氧气．
故答案为：↑