Question

某研究性学习小组探究在含有盐酸的Cu^2＋、Ca^2＋的混合溶液中滴加Na₂CO₃溶液时，发生反应的过程。【已知Ksp{CuOH₂}小于Ksp（CuCO₃）】

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

（1）为精确控制加入碳酸钠溶液的体积，可将碳酸钠溶液置于                 （填仪器名称）中滴加。

（2）图中有两个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之间溶液的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）请设计实验验证检验推测1（可不填满），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（1分）

有无色无味的气体产生（2分）

生成了CaCO3沉淀，消耗了CO32-（1分）；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）碳酸钠溶液由于碳酸根离子的水解而使溶液显示碱性，故将碳酸钠溶液置于碱式滴定管中。

（2）第一阶段（a点前）发生的是碳酸钠与盐酸的反应，故实验现象是有无色无味的气体产生。

（3）由于Ksp{Cu（OH)2}小于Ksp(CuCO3)，故CO32-与Cu2+发生双水解反应，CO32-与Ca2+发生复分解反应。

（4）验正推测1时既要检测氢氧化铜，又要证明没有碳酸钙、碳酸铜；只要答案合理均可得分，没有标准答案。

考点：化学实验的设计和评价