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.
提出假設(shè):
假設(shè)1:沉淀為Cu (OH)2
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?mCu (OH)2]
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);
精英家教網(wǎng)
(1)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.
(2)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    d.P2O5
(3)乙同學(xué)更換B試劑后驗(yàn)證假設(shè)3成立的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是
 

定量探究
(4)乙同學(xué)進(jìn)一步探究假設(shè)3中固體的組成:
①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Ba(OH)2溶液,其原因是
 
(雙選,填代號)
溶解度(S)/g 溶度積(Ksp) 摩爾質(zhì)量(M)/g?mol-1
Ca(OH)2 Ba(OH)2 CaCO3 BaCO3 CaCO3 BaCO3
0.16 3.89 2.9×10-9 2.6×10-9 100 197
a.Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收CO2
b.Ba(OH)2為強(qiáng)堿,Ca(OH)2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
②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中的產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為39.4g.則該藍(lán)綠色固體的化學(xué)式為
 
分析:提出假設(shè):氫氧化銅和碳酸銅都是藍(lán)色沉淀;
(1)加熱時(shí),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(shí)生成水蒸氣和黑色氧化銅,水能使無水硫酸銅變藍(lán);
(2)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(shí),碳酸銅分解生成二氧化碳和黑色氧化銅,加熱氫氧化銅時(shí)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;
(3)依據(jù)(2)的分析確定所選試劑;
(4)依據(jù)圖表中數(shù)據(jù)分析判斷溶質(zhì)溶解度和質(zhì)量對實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的誤差大小分析;
(5)B中吸收的是水,C中吸收的是二氧化碳,根據(jù)質(zhì)量守恒定律測得氧化銅的質(zhì)量,根據(jù)原子守恒確定其化學(xué)式.
解答:解:CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀,可逆是反應(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,依據(jù)題干分析判斷,假設(shè)2為碳酸銅,
故答案為:CuCO3;
(1)加熱時(shí),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(shí)生成水蒸氣和黑色氧化銅,水能使無水硫酸銅變藍(lán),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;
(2)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(shí),碳酸銅分解生成二氧化碳和黑色氧化銅,加熱氫氧化銅時(shí)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;
(3)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;
(4)①Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,充分吸收CO2,BaCO3的摩爾質(zhì)量大于CaCO3,測量誤差;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=
5.4g
18g/mol
=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=
39.4g
197g/mol
=0.2mol,氧化銅的物質(zhì)的量=
54.2g-5.4g-0.2mol×44g/mol
80g/mol
=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=0.5mol:0.6mol:0.2mol=5:6:2,所以其化學(xué)式為:2CuCO3?3Cu(OH)2或3Cu(OH)2?2CuCO3或Cu5(OH)6(CO32,
故答案為:2CuCO3?3Cu(OH)2或3Cu(OH)2?2CuCO3或Cu5(OH)6(CO32
點(diǎn)評:本題考查了探究物質(zhì)的組成和含量的測定,明確物質(zhì)的性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ),難點(diǎn)是化學(xué)式的確定,難度中等.
練習(xí)冊系列答案
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下列離子方程式書寫正確的是( 。

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下列離子方程式書寫正確的是( )

A.CuO與稀H2SO4反應(yīng)  CuO+2H+=Cu2++H2O

B.金屬鈉投入到水中 Na+2H2O=Na++2OH-+H2

C.CuSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng) SO42-+Ba2+=BaSO4

D.足量NaOH溶液與少量CO2反應(yīng)2OH-+CO2=CO32-+H2

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科目:高中化學(xué) 來源:2011屆遼寧省沈陽二中高三第五次模擬考試(理綜)化學(xué)部分 題型:單選題

下表選項(xiàng)中對規(guī)定反應(yīng)的離子方程式的評價(jià)合理的是

選項(xiàng)
反應(yīng)
離子方程式
評價(jià)
A
FeI2和Cl2以5:7的物質(zhì)的量比反應(yīng)
 4Fe2++10I-+7Cl2 =4Fe3++5I2 + 14Cl-
正確
B
碳酸氫鈉溶液與足量的氫氧化鋇溶液反應(yīng)
 Ba2++ 2OH-+ 2HCO3-BaCO3↓+ CO32- + 2H2O
正確
C
金屬Na和CuSO4溶液反應(yīng)
Na + Cu2+Na+ + Cu
錯(cuò)誤。離子方程式不符合電荷守恒原則
D
過量二氧化碳通入次氯酸鈣溶液中反應(yīng)
 2C1O-+H2O+CO2 =2HClO + CO32-
錯(cuò)誤。生成物碳酸鈣
不應(yīng)寫成離子形式

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科目:高中化學(xué) 來源:2010-2011學(xué)年遼寧省高三第五次模擬考試(理綜)化學(xué)部分 題型:選擇題

下表選項(xiàng)中對規(guī)定反應(yīng)的離子方程式的評價(jià)合理的是

選項(xiàng)

反應(yīng)

離子方程式

評價(jià)

A

FeI2和Cl2以5:7的物質(zhì)的量比反應(yīng)

 4Fe2++10I-+7Cl2 =4Fe3++5I2 + 14Cl-

正確

B

碳酸氫鈉溶液與足量的氫氧化鋇溶液反應(yīng)

 Ba2++ 2OH-+ 2HCO3- BaCO3↓+ CO32- + 2H2O

正確

C

金屬Na和CuSO4溶液反應(yīng)

Na + Cu2+ Na+ + Cu

錯(cuò)誤。離子方程式不符合電荷守恒原則

D

過量二氧化碳通入次氯酸鈣溶液中反應(yīng)

 2C1O-+H2O+CO2 =2HClO + CO32-

 

錯(cuò)誤。生成物碳酸鈣

不應(yīng)寫成離子形式

 

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列離子方程式書寫正確的是( 。
A.Ba(OH)2溶液與稀H2SO4混合:2H++2OH-=2H2O
B.氫氧化鎂溶于鹽酸:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
C.CuSO4溶液與Ba(OH)2溶液混合:Ba2++SO42-=BaSO4
D.鈉放入水中:Na+H2O=Na++OH-+H2

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