Question

【題目】某學(xué)生化學(xué)課外興趣小組欲探究CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產(chǎn)生的藍綠色沉淀組成，進行了下列實驗探究。

【提出假設(shè)】

假設(shè)1：沉淀為CuCO3；

假設(shè)2：沉淀為 ；

假設(shè)3：沉淀為堿式碳酸銅[化學(xué)式可表示為nCu（OH）2·mCuCO3]。

【查閱資料】這三種沉淀受熱均易分解，都生成黑色固體CuO。

【實驗探究】

步驟1：將所得懸濁液過濾，先用蒸餾水洗滌，再用無水乙醇洗滌，風(fēng)干；

步驟2：取一定量所得固體，用如下裝置（夾持儀器未畫）進行定性實驗；

【問題討論】

（1）假設(shè)2中的沉淀為 ，提出該假設(shè)的理論依據(jù)是 ，

（2）步驟1用無水乙醇洗滌，再風(fēng)干的目的 ，

（3）裝置D裝有堿石灰的干燥管所起的作用是 ，

（4）若反應(yīng)后A中藍綠色固體變黑，C中澄清石灰水變渾濁，證明假設(shè) （填寫序號）一定不成立

（5）乙同學(xué)認為只要將上圖中B裝置的試劑改用下列某試劑后，通過觀察便可驗證上述所有假設(shè)，該試劑是 （填代號）

A．濃硫酸 B．無水CuSO4 C．堿石灰 d．P2O5

（6）該小組經(jīng)試驗確定假設(shè)3成立，他們想進一步測定藍綠色固體的化學(xué)式，丙同學(xué)查得一些物質(zhì)在20℃的數(shù)據(jù)（如下表）后，建議將C中的澄清石灰水改為Ba（OH）2溶液，其原因是 （雙選，填代號）

溶解度（s）/g		溶度積（Ksp）		摩爾質(zhì)量（M）g/mol
Ca（OH）2	Ba（OH）2	CaCO3	BaCO3	CaCO3	BaCO3
0.16	3.89	2.9×10-9	2.6×10-9	100	197

a．Ba（OH）2溶解度大于Ca（OH）2，能充分吸收CO2

b．Ba（OH）2為強堿，Ca（OH）2為弱堿

c．吸收等量CO2生成的BaCO3的質(zhì)量大于CaCO3，測量誤差小

d．相同條件下，CaCO3的溶解度明顯大于BaCO3

（7）作上述調(diào)整后，若所取藍綠色固體質(zhì)量為27.1g，實驗結(jié)束后裝置B中無水氯化鈣的質(zhì)量增加2.7g，C中氫氧化鋇溶液里產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量為19.7g。則該藍綠色固體的化學(xué)式為 ，

Answer 1

【答案】

（1）Cu（OH）2；碳酸根水解，溶液中含有較多的OH—

（2）利用乙醇的易揮發(fā)，帶走洗滌的水

（3）防止外界空氣中的二氧化碳及水蒸氣加入C中，影響實驗結(jié)果

（4）假設(shè)2；（5）b；（6）a c

（7）2 CuCO33Cu（OH）2或3Cu（OH）22 CuCO3或Cu5 （OH）6（CO3）2

【解析】

試題分析：（1）CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產(chǎn)生藍綠色沉淀，可能是反應(yīng)生成了碳酸銅沉淀，或雙水解生成了氫氧化銅沉淀，或是堿式碳酸銅，因此假設(shè)1中沉淀為CuCO3，假設(shè)2為，Cu（OH）2；故答案為：Cu（OH）2；碳酸根水解，溶液中含有較多的OH—；

（2）步驟1用無水乙醇洗滌，乙醇的易揮發(fā)，風(fēng)干時容易帶走洗滌的水，故答案為：利用乙醇的易揮發(fā)，帶走洗滌的水；

（3）裝置D裝有堿石灰的干燥管可以防止外界空氣中的二氧化碳及水蒸氣加入C中，影響實驗結(jié)果，故答案為：防止外界空氣中的二氧化碳及水蒸氣加入C中，影響實驗結(jié)果；

（4）若反應(yīng)后A中藍綠色固體變黑，C中澄清石灰水變渾濁，證明生成了二氧化碳氣體，證明假設(shè)2一定不成立，故答案為：假設(shè)2；

（5）實驗驗證碳酸銅或氫氧化銅是利用受熱分解生成的產(chǎn)物性質(zhì)驗證，加熱時，碳酸銅分解生成二氧化碳和黑色氧化銅，加熱氫氧化銅時生成水蒸氣和黑色氧化銅，所以需要驗證水的存在和二氧化碳的存在就可以證明產(chǎn)生的物質(zhì)成分，裝置A中加熱是否變化為黑色固體，裝置B選擇無水硫酸銅驗證是否生成水，澄清石灰水是否變渾濁證明是否生成二氧化碳，所以要將上圖中B裝置的試劑改用無水CuSO4，故選b；

（6）①Ba（OH）2溶解度大于Ca（OH）2，充分吸收CO2，BaCO3的摩爾質(zhì)量大于CaCO3，測量誤差小；氫氧化鈣為強堿，CaCO3的溶解度和BaCO3溶解度相差不大，故答案為：ac；

（7）B中吸收的是水，水的物質(zhì)的量==0.15mol，C中吸收的是二氧化碳生成碳酸鋇白色沉淀，根據(jù)碳原子守恒得二氧化碳的物質(zhì)的量==0.1mol，氧化銅的物質(zhì)的量==0.25mol，則銅離子、氫氧根離子和碳酸根離子的物質(zhì)的量之比=0.25mol：0.3mol：0.1mol=5：6：2，所以其化學(xué)式為：2 CuCO33Cu（OH）2 或 3Cu（OH）22 CuCO3 或 Cu5（OH）6（CO3）2，故答案為：2 CuCO33Cu（OH）2 或 3Cu（OH）22 CuCO3 或 Cu5（OH）6（CO3）2。