Question

將過量的Na₂CO₃溶液滴入到CuSO₄溶液中得到藍綠色固體．某研究性學習小組對藍綠色固體的成分進行了如下探究．
【提出假設】
猜想Ⅰ：固體為【CuCO₃，理由是    （用化學方程式表示）．
猜想Ⅱ：固體為Cu（OH）₂，理由是Na₂CO₃溶液呈    （填“酸”或“堿”）性．
猜想Ⅲ：固體為CuCO₃和Cu （OH）₂混合物．
【查閱資料】如下：
1、Cu（OH）₂和CuCO₃晶體均不帶結晶水．
2、Cu（OH）₂、CuCO₃受熱易分解，Cu（OH）₂CuO+H₂O，CuCO₃H₂O+CO₂ ↑．
3、無水硫酸銅白色固體，吸水后顯藍色．
【成分探究】
（1）固體的獲取：
①將反應后的固、液混合物經    、洗滌、低溫烘干得藍綠色固體．
②判斷固體已洗凈，可以選用的試劑是    ．
A．稀鹽酸            B．Na₂CO₃          C．BaCl₂溶液
③低溫烘干藍綠色固體的原因    ．
（2）甲同學用圖1所示方案，探究固體的成分，并得到下列現象：
①圖1中無色氣體為    ，所以猜想Ⅱ不成立．
②通過測定藍色溶液的pH，可以判斷稀鹽酸是否過量．pH測定的方法是    ；
③上述實驗方案所能得出的結論是一定含有    ，方案的不足之處是    ．
（3）乙同學實驗方案如圖2所示，
①若觀察到B中現象為    ，C中現象為    時，猜想Ⅲ是正確的；
②如果要確定固體成分中CuCO₃和Cu （OH）₂的質量比，則還需進行的主要實驗操作為    ．

Answer 1

【答案】分析：【提出假設】猜想Ⅰ：根據碳酸鈉與硫酸銅符合復分解反應發生的條件，反應能生成碳酸銅沉淀，對所得固體進行猜想，寫出反應的化學方程式；
猜想Ⅱ：根據硫酸銅遇堿溶液可生成氫氧化銅的變化特點，對碳酸鈉溶液的堿性進行猜想；
【成分探究】①根據所要分離混合物的組成特點，將不溶于液體的固體和液體分離；②因為加入的碳酸鈉溶液過量，所以沒洗凈的固體上會含有碳酸鈉，驗證是否含有碳酸根離子就行；③根據藍綠色固體受熱易分解考慮；（2）①根據二氧化碳的驗證方法考慮；②根據pH值的測定方法考慮；③根據加入鹽酸能產生二氧化碳能說明固體中含有碳酸銅，但不能確定是否含有氫氧化銅；（3）①根據無水硫酸銅遇水變藍色，二氧化碳的驗證方法考慮；②根據稱量BC裝置質量的增加量計算出生成水和二氧化碳的質量，再計算出氫氧化銅和碳酸銅的質量考慮．
解答：解：【提出假設】猜想Ⅰ：碳酸鈉和硫酸銅反應，符合復分解反應條件，相互交換成分，生成碳酸銅沉淀和硫酸鈉，所以方程式是：Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄；
猜想Ⅱ：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；
【成分探究】（1）①過濾是將不溶性物質從溶液中分離的一種操作，該題需要將固、液分離，故答案為：過濾；
②固體上殘留的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，滴加適量的稀鹽酸，無氣泡產生，說明已經洗凈了；
③由查閱資料可知藍綠色固體受熱易分解，所以低溫烘烤是為了防止藍綠色固體受熱分解；
（2）①二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以該氣體能使澄清石灰水變渾濁，說明該氣體是二氧化碳；
②測pH值具體方法是：將pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液滴到pH試紙上，將pH試紙呈現的顏色與標準比色卡對照即可；
③固體加入鹽酸能產生二氧化碳，說明固體中含有碳酸銅，該實驗不足之處是不能確定是否含有氫氧化銅；
（3）①無水硫酸銅遇到水變藍色，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以如果B中現象是白色粉末變藍色，C中澄清石灰水變渾濁，說明既生成了水又生成了二氧化碳，所以固體中既含有碳酸銅，又含有氫氧化銅；
②計算二者的質量比時，需要稱量裝置BC的質量的增加量，判斷出生成水和二氧化碳的質量，再通過方程式計算出碳酸銅和氫氧化銅的質量．
故答案為：【提出假設】猜想Ⅰ：Na₂CO₃+CuSO₄=CuCO₃↓+Na₂SO₄；猜想Ⅱ：堿；【成分探究】①過濾；②A；③防止藍綠色固體受熱分解；（2）①二氧化碳；②將pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取待測液滴到pH試紙上，將pH試紙呈現的顏色與標準比色卡對照即可；③CuCO₃；不能確定是否含有Cu（OH）₂；（3）①白色粉末變為藍色；澄清石灰水變渾濁；②稱量BC裝置質量的增加量．
點評：本題綜合性很強，考查了多方面的知識，還給出了一些信息，從所給信息中提取出有用的信息才能正確回答問題，難度較大．