将过量的Na
2CO
3溶液滴入到一定量CuSO
4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CuCO
3,理由:
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
(用化学反应方程式表示).
猜想二:固体为Cu(OH)
2,理由:Na
2CO
3溶液呈
碱
碱
(填“酸”或“碱”)性.
猜想三:固体为Cu(OH)
2和CuCO
3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CuSO
4?5H
2O
CuSO
4+5H
2O↑;
②Cu(OH)
2、CuCO
3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
过滤
过滤
、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
二氧化碳(CO2)
二氧化碳(CO2)
(3)加入足量铁屑发生反应的方程式为
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑
、
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
结论:猜想
二
二
不成立.
Ⅲ.固体组成定量测定:
设固体为aCu(OH)
2?bCuCO
3?cH
2O,为测定其组成,称取24.0g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、CuCO
3分解的化学方程式
、
.
样品分解的总反应方程式
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↑
.
说明装置B中样品没有完全反应的现象是
B中固体没有完全变黑(或装置C、装置D的质量还在变化)
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)D中的药品为
氢氧化钠溶液(氢氧化钾或氢氧化钡等)
氢氧化钠溶液(氢氧化钾或氢氧化钡等)
,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)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)
将B中生成气体完全排出(使C、D充分吸收)
,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
防止气流过快,C、D不能充分吸收
.
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
气流带出D中水蒸气
气流带出D中水蒸气
;24.0g固体分解出水的质量为
3.6g
3.6g
g,;
(8)求该固体的化学式中 a:b:c=
1:1:1
1:1:1
.