Question

（12分）某研究性学习小组探究在含有盐酸的Cu²⁺、Ca²⁺的混合溶液中滴加Na₂CO₃溶液时发生反应的过程。（已知 Ksp｛Cu(OH)₂小于Ksp(CuCO₃)｝

取适量样品溶液，插入pH传感器并逐滴滴入Na₂CO₃溶液，测得pH变化曲线如下图所示：

（1）为简单而精确地控制加入的Na₂CO₃溶液的体积，可将碳酸钠溶液置于       （填仪器名称）中滴加。

（2）图中有二个pH增加较快的阶段，第一阶段（a点前）对应的实验现象是             。

（3）对于a.b之间溶液PH值变化缓慢的本质，该小组同学做出了如下推测，请补充推测2和3：

推测1：生成了Cu(OH)₂沉淀，消耗了CO₃^2-；推测2：                           ；

推测3：                            ；

若推测1符合实际情况，则此情况下反应的离子方程式为                               ；

（4）请设计实验验证检测推测1，不要写出详细的实验过程，试剂不受限制。

实验方法、步骤	实验现象和结论

Answer

（1）碱式滴定管（2分）；（2）有无色无味的气体产生（2分）；

（3）推测2：生成了CaCO3沉淀，消耗了CO32-（1分）

推测3：既生成了CaCO3沉淀，又生成了Cu(OH)2沉淀，都消耗了CO32-；（1分）

CO32-+Cu2++H2O== Cu(OH)2↓+CO2↑（2分）

（4）

实验方法、步骤

实验现象和结论

取适量洗涤、干燥后的沉淀充分加热，将产生的气体依次通过无水硫酸铜、澄清石灰水。（2分）

（每步1分，共2分）

若加热时蓝色固体变为黑色，无水硫酸铜由白变蓝，澄清石灰水不变浑浊，则推测1成立，否则不成立。（2分）

（每个现象1分，共2分）

【解析】

试题分析：（1）Na2CO3是强碱弱酸盐，水溶液显碱性，所以为简单而精确地控制加入的Na2CO3溶液的体积，可将碳酸钠溶液置于碱式滴定管中滴加；（2）图中有二个pH增加较快的阶段，第一阶段（a点前）发生的反应是HCl和Na2CO3反应产生气体，所以对应的实验现象是有无色无味的气体产生；（3）推测1：生成了Cu(OH)2沉淀，消耗了CO32-；推测2：生成了CaCO3沉淀，消耗了CO32-；推测3：既生成了CaCO3沉淀，又生成了Cu(OH)2沉淀，都消耗了CO32-；若推测1符合实际情况，根据电荷守恒及原子守恒可知，在此情况下反应的离子方程式为:CO32-+Cu2++H2O== Cu(OH)2↓+CO2↑; （4）验证检测推测1是实验操作是取适量洗涤、干燥后的沉淀充分加热，将产生的气体依次通过无水硫酸铜、澄清石灰水。若会观察到：加热时蓝色固体变为黑色，无水硫酸铜由白色变为蓝色，澄清石灰水不变浑浊，则推测1成立，否则不成立。

考点：考查物质成分的确定、实验方案是设计、与检验、离子方程式的书写的知识。