【題目】CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀,以下是某興趣小組對沉淀組成的探究。

1【提出假設(shè)】假設(shè)1:沉淀為CuOH2

假設(shè)2:沉淀為______________

假設(shè)3:沉淀為堿式碳酸銅[化學(xué)式可表示為nCuCO3·mCuOH2]

【查閱資料】無論是哪一種沉淀受熱均易分解假設(shè)均不含結(jié)晶水。

【定性探究】

步驟1:將所得懸濁液過濾,用蒸餾水洗滌,再用無水乙醇洗滌,風(fēng)干;

步驟2:甲同學(xué)取一定量固體,用氣密性良好的如下裝置夾持儀器未畫出進(jìn)行定性實(shí)驗(yàn);

2若反應(yīng)后A中藍(lán)綠色固體變黑,C中無明顯現(xiàn)象,證明假設(shè)___________成立。

3乙同學(xué)認(rèn)為只要將上圖中B裝置的試劑改用下列某試劑后,便可驗(yàn)證上述所有假設(shè),該試劑是_________填代號。

A.濃硫酸 B.無水CuSO4 C.堿石灰 DP2O5

4B裝置使用改進(jìn)后的試劑,乙同學(xué)驗(yàn)證假設(shè)3成立的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是A__________________,B__________________,C_________________。

【定量探究】

5乙同學(xué)進(jìn)一步探究假設(shè)3中固體的組成:

乙同學(xué)查得一些物質(zhì)在20℃的數(shù)據(jù)如下表后,將C中的澄清石灰水改為BaOH2溶液,其原因是___________填代號

ABaOH2溶解度大于CaOH2,能充分吸收CO2

BBaOH2為強(qiáng)堿,CaOH2為弱堿

C吸收等量CO2生成的BaCO3的質(zhì)量大于CaCO3,測量誤差小

D相同條件下,CaCO3的溶解度明顯大于BaCO3

E若所取藍(lán)綠色固體質(zhì)量為54.2g,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后裝置B的質(zhì)量增加5.4g,C中產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量為39.4g,A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________

【答案】

1CuCO3;213B;

4A中藍(lán)綠色固體變黑色,B中無水CuSO4固體變藍(lán),C中有白色沉淀產(chǎn)生;

5①AC;②2CuCO33CuOH25CuO+3H2O↑+2CO2

【解析】

試題分析:1CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀,可能是反應(yīng)生成了碳酸銅沉淀,或雙水解生成了氫氧化銅沉淀,或是堿式碳酸銅,假設(shè)1中沉淀為CuOH2,假設(shè)2CuCO3,故答案為:CuCO3;

2加熱時,碳酸銅分解生成二氧化碳和黑色氧化銅,二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁,加熱氫氧化銅時生成水蒸氣和黑色氧化銅,若反應(yīng)后A中藍(lán)綠色固體變黑,C中無明顯現(xiàn)象證明一定不含有碳酸銅,現(xiàn)象的產(chǎn)生為氫氧化銅,假設(shè)1正確,故答案為:1;

3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證碳酸銅或氫氧化銅是利用受熱分解生成的產(chǎn)物性質(zhì)驗(yàn)證,加熱時,碳酸銅分解生成二氧化碳和黑色氧化銅,加熱氫氧化銅時生成水蒸氣和黑色氧化銅,所以需要驗(yàn)證水的存在和二氧化碳的存在就可以證明產(chǎn)生的物質(zhì)成分,裝置A中加熱是否變化為黑色固體,裝置B選擇無水硫酸銅驗(yàn)證是否生成水,澄清石灰水是否變渾濁證明是否生成二氧化碳,故答案為:B;

4裝置A中加熱是否變化為黑色固體,裝置B選擇無水硫酸銅,是否變藍(lán)色驗(yàn)證是否生成水,裝置C中澄清石灰水是否變渾濁證明是否生成二氧化碳,所以證明假設(shè)是否正確的現(xiàn)象為:A中藍(lán)綠色固體變黑色,B中無水CuSO4固體變藍(lán),C中有白色沉淀產(chǎn)生,故答案為:A中藍(lán)綠色固體變黑色,B中無水CuSO4固體變藍(lán),C中有白色沉淀產(chǎn)生;

5①BaOH2溶解度大于CaOH2,充分吸收CO2,BaCO3的摩爾質(zhì)量大于CaCO3,測量誤差小;氫氧化鈣為強(qiáng)堿,CaCO3的溶解度和BaCO3溶解度相差不大,故答案為:AC;

②B中吸收的是水,水的物質(zhì)的量==0.3mol,C中吸收的是二氧化碳生成碳酸鋇白色沉淀,根據(jù)碳原子守恒得二氧化碳的物質(zhì)的量==0.2mol,氧化銅的物質(zhì)的量==0.5mol,則銅離子、氫氧根離子和碳酸根離子的物質(zhì)的量之比=0.5mol0.6mol0.2mol=562,所以其化學(xué)式為:2CuCO33CuOH2;CuCO33CuOH2受熱分解生成CuO、二氧化碳和水,其反應(yīng)的方程為:2CuCO33CuOH25CuO+3H2O↑+2CO2;故答案為:2CuCO33CuOH25CuO+3H2O↑+2CO2

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(2)工作時,正極反應(yīng)為______________________________。

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方案二:

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