Question

14．某同學對CuCO₃在溶解性表中不存在感到好奇，如圖為該同學所做的驗證實驗及現象：
（1）實驗開始出現藍色固體，并且出現氣泡．將氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁，該氣體是二氧化碳．寫出甲試管中生成藍色固體時反應的化學方程式CuSO₄+Na₂CO₃+H₂O═Na₂SO₄+CO₂↑+Cu（OH）₂↓．
（2）一段時間后固體變成藍綠色．該同學對該藍綠色固體的成分作以下探究．
【查閱資料】①CuSO₄與Na₂CO₃反應開始會生成Cu（OH）₂，隨后Cu（OH）₂在碳酸鈉溶液中會逐步轉變為Cu₂（OH）₂CO₃固體．
②Cu（OH）₂分解溫度為80℃，Cu₂（OH）₂CO₃分解溫度為220℃．
【猜想與假設】①藍綠色固體為Cu₂（OH）₂CO₃；
②藍綠色固體為Cu（OH）₂；
③藍綠色固體為Cu₂（OH）₂CO₃和Cu（OH）₂．
【實驗驗證】
過濾乙試管中的混合物得到藍綠色固體和無色濾液．
實驗1：加熱藍綠色固體至100℃，出現黑色固體，則證明藍綠色固體中含有Cu（OH）₂．向加熱后的固體中加入足量稀鹽酸觀察到產生氣泡，溶液由無色變為藍色現象，則固體中含有Cu₂（OH）₂CO₃．
【結論】猜想③正確．
實驗2：取無色濾液，向其中加入足量稀鹽酸，確定了其中一種溶質，再向溶液中加入硝酸鋇溶液和稀硝酸，確定了另外一種溶質．

Answer 1

分析 （1）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁；
硫酸銅和碳酸鈉的水溶液反應生成硫酸鈉、氫氧化銅沉淀和二氧化碳；
（2）藍綠色固體可能為Cu₂（OH）₂CO₃；
藍綠色固體也可能為Cu（OH）₂；
藍綠色固體也可能為 Cu₂（OH）₂CO₃和Cu（OH）₂；
根據實驗現象可以判斷實驗結論，根據實驗結論可以判斷實驗現象；
碳酸鈉能和稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳；
硫酸鈉能和硝酸鋇反應生成白色沉淀硫酸鋇和硝酸鈉，硫酸鋇不溶于稀硝酸．

解答 解：（1）將氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁，該氣體是二氧化碳；
甲試管中生成藍色固體時反應的化學方程式為：CuSO₄+Na₂CO₃+H₂O═Na₂SO₄+CO₂↑+Cu（OH）₂↓．
故填：二氧化碳；CuSO₄+Na₂CO₃+H₂O═Na₂SO₄+CO₂↑+Cu（OH）₂↓．
（2）【猜想與假設】①藍綠色固體為Cu₂（OH）₂CO₃；
②藍綠色固體為Cu（OH）₂；
③藍綠色固體為 Cu₂（OH）₂CO₃和Cu（OH）₂．
故填：Cu₂（OH）₂CO₃和Cu（OH）₂．
【實驗驗證】
過濾乙試管中的混合物得到藍綠色固體和無色濾液．
實驗1：加熱藍綠色固體至100℃，出現黑色固體，則證明藍綠色固體中含有Cu（OH）₂；
向加熱后的固體中加入足量稀鹽酸觀察到產生氣泡，溶液由無色變為藍色現象，則固體中含有Cu₂（OH）₂CO₃．
故填：Cu（OH）₂；產生氣泡，溶液由無色變為藍色．
實驗2：取無色濾液，向其中加入足量稀鹽酸，產生氣泡，說明濾液中含有碳酸鈉；
再向溶液中加入硝酸鋇溶液和稀硝酸，產生白色沉淀，說明濾液中含有硫酸鈉．
故填：稀鹽酸；硝酸鋇溶液和稀硝酸．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．