Question

將過量的Na₂CO₃溶液滴入到一定量CuSO₄溶液中得到藍色固體。某研究性學習小組對固體沉淀的成分進行了如下探究。請完成下列各題：
（一）猜想與假設：猜想一：固體為CuCO₃，理由：        ①        （用化學反應方程式表示）。猜想二：固體為Cu(OH)₂，理由：Na₂CO₃溶液呈堿性。 猜想三：固體為Cu(OH₎₂和CuCO₃的混合物。
（二）資料查閱：
①結晶水合物受熱后易失去結晶水，如CuSO₄·5H₂OCuSO₄ ＋ 5H₂O↑；
②Cu(OH)₂、CuCO₃，各生成對應的兩種氧化物。
③無水氯化鈣可做吸水劑；堿石灰的主要成分為氫氧化鈉固體和氧化鈣
（三）設計與實驗：
Ⅰ．固體的獲取：  將反應后的固、液混合物經過濾、洗滌、室溫晾干得藍色固體。  
Ⅱ．定性探究固體的成分：用下圖所示方案，進行實驗，并得到下列現象：

（1）上圖中無色氣體為     ②     ，所以猜想二不成立。
（2）向藍色溶液中加入足量的鐵屑，實驗現象為        ③        ，     ④       。發生反應的方程式為         ⑤           、          ⑥         。
Ⅲ．定量測定固體的組成： 設固體為Cu(OH)₂·CuCO₃·XH₂O ，為測定其組成，稱取24.0 g 藍色固體。繼續進行實驗：

圖中注射器處為兩個單向閥：推注射器時x 關閉，y 處打開；拉注射器時，x 打開進空氣，y 關閉。
實驗步驟：
①組裝好裝置，檢查氣密性；
②反復推拉注射器；
③稱量B 、C 、D 、E 、F 的質量；
④關閉彈簧夾，加熱B 處玻璃管直到反應不再進行；
⑤打開彈簧夾，再次反復緩緩推拉注射器；
⑥再次稱量B 、C 、D 、E 、F 的質量。
問題探究：
（3）進行步驟⑤的操作中，注射器活塞要緩緩推動的主要目的是   ⑦   。
數據處理：
（4）某興趣小組利用上述方法，測得以下數據：（假定每步反應都完全）

E裝置質量增加的原因是    ⑧   ；
⑨通過計算確定固體化學式中的X的值。
計算過程：

Answer 1

①
②CO₂
③鐵片表面有氣泡產生
④有紅色物質析出
⑤
⑥
⑦使B中生成的氣體能被C、D完全吸收
⑧氣流帶出的D中的水被濃硫酸吸收
⑨X=1