将过量的Na
2CO
3溶液滴入到一定量CuSO
4溶液中得到蓝色固体。某研究性学习小组对固体沉淀的成分进行了如下探究。请完成下列各题:
(一)猜想与假设:
猜想一:固体为CuCO
3,理由:
(用化学反应方程式表示)。
猜想二:固体为Cu(OH)
2,理由:Na
2CO
3溶液呈碱性。
猜想三:固体为Cu(OH)
2和CuCO
3的混合物。
(二)资料查阅:
①结晶水合物受热后易失去结晶水,如CuSO
4•5H
2O

CuSO
4 + 5H
2O↑;
②Cu(OH)
2、CuCO
3受热易分解,各生成对应的两种氧化物。
③无水氯化钙可做吸水剂;碱石灰的主要成分为氢氧化钠固体和氧化钙
(三)设计与实验:
Ⅰ.固体的获取:将反应后的固、液混合物经过滤、洗涤、室温晾干得蓝色固体。
Ⅱ.定性探究固体的成分:
用下图所示方案,进行实验,并得到下列现象:

(1)上图中无色气体为
,所以猜想二不成立。
(2)向蓝色溶液中加入足量的铁屑,实验现象为
,
。
发生反应的方程式为
、
。
Ⅲ.定量测定固体的组成:

设固体为Cu(OH)
2•CuCO
3•XH
2O,为测定其组成,称取24.0 g蓝色固体。继续进行实验:
图中注射器处为两个单向阀:推注射器时x关闭,y处打开;拉注射器时,x打开进空气,y关闭。
实验步骤:①组装好装置,检查气密性;②反复推拉注射器;③称量B、C、D、E、F的质量;④关闭弹簧夹,加热B处玻璃管直到反应不再进行;⑤打开弹簧夹,再次反复缓缓推拉注射器;⑥再次称量B、C、D、E、F的质量。
问题探究:
(3)进行步骤⑤的操作中,注射器活塞要缓缓推动的主要目的是
。
数据处理:
(4)某兴趣小组利用上述方法,测得以下数据:(假定每步反应都完全)
| B
| C
| D
| E
| F
|
反应前
| 124.0g
| 250.0g
| 300.0g
| 350.0g
| 360.0g
|
反应后
| 116.0g
| 253.6g
| 304.4g
| 350.1g
| 360.0g
|
E装置质量增加的原因是
;
通过计算确定固体化学式中的X的值。
计算过程: