水在溶液中电离成氧离子与氢氧根离子为什么不会与硫酸铜中铜离子形成氢氧化铜沉淀?

在关于“盐的化学性质”的课后拓展活动中,化学社的同学们将硫酸铜溶液滴加到氢氧化钠溶液中,惊奇地发现产生大量气泡并有绿色沉淀生成。这一异常现象的出现,激起了同学们极大的探究热情,展开了如下探究活动。
②生成的无色无味的气体是什么?
①Cu2(OH)2CO3是一种不溶于水的绿色固体,受热易分解生成二氧化碳、氧化铜和水;
②硫酸铜、碳酸钠在水溶液中能反应生成硫酸钠等三种物质;
③硫酸铜粉末遇水由白色变为蓝色;
【提出猜想】小浔认为:沉淀是氢氧化铜,气体是二氧化碳;小蓉认为:沉淀是碱式碳酸铜,气体是二氧化硫;大家经过讨论一致认为小浔和小蓉的猜想都不完全合理,理由是

【设计实验】为探究上述问题,在老师的指导下,同学们设计了如下方案并完成了实验:

①将产生的气体通入澄清石灰水中,观察现象
A.中绿色固体逐渐变黑色;
C.中澄清石灰水变浑浊
绿色固体受热分解可能生成氧化铜、二氧化碳和水,其成分可能是碱式碳酸铜
往“②”的A的黑色固体中加稀硫酸,充分反应后观察现象

【得出结论】氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成绿色沉淀碱式碳酸铜和二氧化碳气体。
(1)小洪同学立马对该结论提出了不同的看法:氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液不可能反应生成碱式碳酸铜,其理论依据是

(2)听了他的解释,大家结合资料分析后认为,与硫酸铜发生反应的应该是碳酸钠和水,该反应的化学方程式是

(3)同学们共同设计实验证明了所用氢氧化钠溶液已完全变质,请写出实验步骤:

【拓展应用】经过此次拓展活动,大家对氢氧化钠密封保存的意义有了更深刻的理解。

【推荐1】将一段去除氧化镁的镁条放入一定量的盐酸中,有气泡产生,充分反应后静置,发现试管中有白色沉淀产生。为探究白色沉淀的成分,某中学九年级化学兴趣小组同学在老师的指导下进行如下实验:

试管(盛有等体积等浓度的盐酸)

快速反应,试管发热,镁条全部消失

白色沉淀量(恢复至20℃)

【得出结论】(1)镁条与盐酸反应产生白色沉淀的量与

【提出问题】白色沉淀是什么物质?
甲:白色沉淀可能是碳酸镁
乙:白色沉淀可能是生成的氯化镁增多析出的晶体
丙:白色沉淀可能是剩余的镁
丁:白色沉淀可能是氢氧化镁
(2)其他同学认为甲的猜想是错误的,原因是

取第一份白色不溶物于试管中,加入蒸馏水,振荡
取第二份白色不溶物于试管中,加入稀盐酸
(5)取第三份白色不溶物于试管中,______________ ②白色不溶物一定含氯元素

(6)在老师的帮助下,同学们得出白色沉淀物是Mg2(OH)2Cl2发应的化学方程式为,若要镁恰好和稀盐酸完全反应生成白色沉淀物,m(Mg):m(HCl)=

【推荐2】实验桌上有一瓶敞口放置的氢氧化钠溶液,同学们对其是否变质进行实验探究。
(提出问题)敞口放置的氢氧化钠溶液是否变质呢?
(猜想与假设) 猜想I:没有变质。猜想II:

。猜想III:部分变质。
同学们分别设计了不同方案进行探究,请你协助完成相关内容
(1)小军设计的实验方案

①取一定量的NaOH溶液于试管中,滴加无色酚酞溶液
②向①的试管中滴加过量的稀盐酸

(2)小慧设计的实验方案

①取一定量的NaOH溶液于试管中,滴加过量的BaCl2溶液
②实验①结束后进行过滤,向得到的滤液中滴加______。

(反思与评价)(3)同学们讨论认为,小军的实验结论不严密,理由是

(拓展实验)(4)小慧实验②中所加的试剂替换为下列

【推荐3】宋代画家王希孟绘制的《千里江山图》是一幅绢本设色画,该画作历经千年依旧色彩艳丽的关键在于使用了传统颜料石青、石绿、赭石等。
【探究1】赭石主要含氧化铁,如图是利用生锈的废铁屑(主要成分为Fe,含少量Fe2O3和FeCO3)得到氧化铁的过程。
【查阅资料】①Fe(OH)3受热时易分解;②在酸性条件下,Fe2+会被H2O2氧化成Fe3+
(1)实验室进行操作a中玻璃棒的作用是

(2)加入稀盐酸时必须远离火源,原因是

(3)过滤出的氢氧化铁要洗涤,判断氢氧化铁洗净的方法是:取最后一次洗涤液,滴加

(填“稳定或“活泼”)。
【实验步骤】为测定某种碱式碳酸铜[化学式可表示为Cux(CO3y(OH)z,x、y、z为正整数]的组成,利用如图所示装置进行实验(说明:碱式碳酸铜受热时会分解得到CuO和另两种常见的氧化物,分解前后各元素化合价不变,夹持仪器已省略,实验中每一步吸收都是完全的)。
步骤1:称取样品装入玻璃管
步骤2:打开活塞K,通入一段时间的空气。
步骤3:关闭活塞K,称量相关装置的质量。
步骤4:点燃酒精灯,至装置C中无气泡产生。
步骤5:打开活塞K,鼓入空气。
步骤6:熄灭酒精灯,一段时间后关闭活塞K,称量相关装置的质量。
(2)A装置中U形管内碱石灰的作用是

,C装置中浓硫酸的作用是

(3)步骤5中打开活塞K,鼓入空气的目的是

(4)若碱式碳酸铜已完全分解,实验后装置C增重9g,装置D增重8.8g,则该碱式碳酸铜的化学式可表示为

【探究3】小丽同学用上述实验制得的氧化铜制取少量Cu(OH)2,操作步骤如下:
①称a克氧化铜于烧杯中,加入足量

(填物质名称)溶解,该反应的方程式为

(填化学式)溶液,边用玻璃棒搅拌至沉淀完全;
③过滤,洗涤、干燥,称量Cu(OH)2的质量。

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