Question

12．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：
猜想一：固體為CuCO₃，理由：Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄（用化學反應方程式表示）．
猜想二：固體為Cu（OH）₂，理由：Na₂CO₃溶液呈堿（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．固體的獲取：
（1）將反應后的固、液混合物經過濾、洗滌、低溫烘干得藍色固體．
（2）判斷固體已洗凈的方法及現象取最后洗滌液少量，滴加適量的氫氧化鋇，無白色沉淀產生；加稀鹽酸，無氣泡生成．
Ⅱ．用如圖所示裝置，定性探究固體的成分．

（3）若用裝置A、B組合進行實驗，B中無現象，則猜想二正確．
（4）若用裝置A、C組合進行實驗，C中無現象，則猜想一正確．
（5）小組同學將裝置按A、C、B（填“A”、“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中的現象為澄清的石灰水變渾濁，C中的現象為白色固體變藍．
結論：固體為Cu（OH）₂和CuCO₃的混合物．

Answer 1

分析 【猜想與假設】猜想一：根據碳酸鈉和硫酸銅反應生成藍色沉淀進行分析，
猜想二：根據氫氧根離子會與銅離子生成氫氧化銅沉淀進行分析，
【設計與實驗】（2）根據澄清石灰水會與二氧化碳反應檢驗二氧化碳的存在進行分析，
（3）根據無水硫酸銅遇水變藍進行分析，
（4）根據檢驗水需要放在檢驗二氧化碳之前進行分析，
（5）要分析檢驗水和二氧化碳的順序．

解答 解：【猜想與假設】猜想一：碳酸鈉和硫酸銅反應生成碳酸銅沉淀和硫酸鈉，故答案為：Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄；
猜想二：碳酸鈉是強堿弱酸鹽，在水中會進行水解生成氫氧根離子，顯堿性，故答案為：堿；
【設計與實驗】（2）固體上殘留的硫酸鈉、碳酸鈉會與鹽酸反應生成二氧化碳氣體，故答案為：取最后洗滌液少量，滴加適量的氫氧化鋇，無白色沉淀產生；加稀鹽酸，無氣泡生成；
（3）B中無明顯現象，說明了沒有二氧化碳生成，固體中也就沒有碳酸銅，故答案為：二；
（4）C中無明顯現象，說明沒有水生成，固體中也就沒有氫氧化銅，故答案為：一；
（5 要證明生成物中有水和二氧化碳，應先證明水再證明二氧化碳，若先證明二氧化碳的話，即使原氣體中沒有水蒸汽，氣體通過石灰水后也會從石灰水中帶出水蒸汽．故答案為：A、C、B；澄清的石灰水變渾濁；白色固體變藍．

點評 通過該題，需要掌握檢驗混合物中的水蒸汽和二氧化碳時，應先檢驗水蒸汽，再檢驗二氧化碳，能夠分析原因，從而考查學生分析問題的能力．