將過量的Na
2CO
3溶液滴入到一定量CuSO
4溶液中得到藍色固體。某研究性學習小組對固體沉淀的成分進行了如下探究。請完成下列各題:
(一)猜想與假設(shè):猜想一
:固體為CuCO
3,理由:
① (用化學反應(yīng)方程式表示)。猜想二:固體為Cu(OH)
2,理由:Na
2CO
3溶液呈堿性。 猜想三:固體為Cu(OH
)2和CuCO
3的混合物。
(二)資料查閱:
①結(jié)晶水合物受熱后易失去結(jié)晶水,如CuSO
4·5H
2O
CuSO
4 + 5H
2O↑;
②Cu(OH)
2、CuCO
3,各生成對應(yīng)的兩種氧化物。
③無水氯化鈣可做吸水劑;堿石灰的主要成分為氫氧化鈉固體和氧化鈣
(三)設(shè)計與實驗:
Ⅰ.固體的獲。 將反應(yīng)后的固、液混合物經(jīng)過濾、洗滌、室溫晾干得藍色固體。
Ⅱ.定性探究固體的成分:用下圖所示方案,進行實驗,并得到下列現(xiàn)象:
(1)上圖中無色氣體為 ② ,所以猜想二不成立。
(2)向藍色溶液中加入足量的鐵屑,實驗現(xiàn)象為 ③ , ④ 。發(fā)生反應(yīng)的方程式為 ⑤ 、 ⑥ 。
Ⅲ.定量測定固體的組成: 設(shè)固體為Cu(OH)2·CuCO3·XH2O ,為測定其組成,稱取24.0 g 藍色固體。繼續(xù)進行實驗:
圖中注射器處為兩個單向閥:推注射器時x 關(guān)閉,y 處打開;拉注射器時,x 打開進空氣,y 關(guān)閉。
實驗步驟:
①組裝好裝置,檢查氣密性;
②反復(fù)推拉注射器;
③稱量B 、C 、D 、E 、F 的質(zhì)量;
④關(guān)閉彈簧夾,加熱B 處玻璃管直到反應(yīng)不再進行;
⑤打開彈簧夾,再次反復(fù)緩緩?fù)评⑸淦鳎?BR>⑥再次稱量B 、C 、D 、E 、F 的質(zhì)量。
問題探究:
(3)進行步驟⑤的操作中,注射器活塞要緩緩?fù)苿拥闹饕康氖?U> ⑦ 。
數(shù)據(jù)處理:
(4)某興趣小組利用上述方法,測得以下數(shù)據(jù):(假定每步反應(yīng)都完全)
E裝置質(zhì)量增加的原因是 ⑧ ;
⑨通過計算確定固體化學式中的X的值。
計算過程: