Question

【題目】CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產(chǎn)生藍(lán)綠色沉淀，以下是某興趣小組對沉淀組成的探究。

（1）【提出假設(shè)】假設(shè)1：沉淀為Cu（OH）2

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nCuCO3·mCu（OH）2]

【查閱資料】無論是哪一種沉淀受熱均易分解（假設(shè)均不含結(jié)晶水）。

【定性探究】

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

步驟2：甲同學(xué)取一定量固體，用氣密性良好的如下裝置（夾持儀器未畫出）進(jìn)行定性實(shí)驗(yàn)；

（2）若反應(yīng)后A中藍(lán)綠色固體變黑，C中無明顯現(xiàn)象，證明假設(shè)___________成立。

（3）乙同學(xué)認(rèn)為只要將上圖中B裝置的試劑改用下列某試劑后，便可驗(yàn)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

（4）B裝置使用改進(jìn)后的試劑，乙同學(xué)驗(yàn)證假設(shè)3成立的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是A中__________________，B中__________________，C中_________________。

【定量探究】

（5）乙同學(xué)進(jìn)一步探究假設(shè)3中固體的組成：

①乙同學(xué)查得一些物質(zhì)在20℃的數(shù)據(jù)（如下表）后，將C中的澄清石灰水改為Ba（OH）2溶液，其原因是___________（填代號）

A．Ba（OH）2溶解度大于Ca（OH）2，能充分吸收CO2

B．Ba（OH）2為強(qiáng)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

E．②若所取藍(lán)綠色固體質(zhì)量為54.2g，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后裝置B的質(zhì)量增加5.4g，C中產(chǎn)生的沉淀的質(zhì)量為39.4g，A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________ 。

Answer 1

【答案】

（1）CuCO3；（2）1；（3）B；

（4）A中藍(lán)綠色固體變黑色，B中無水CuSO4固體變藍(lán)，C中有白色沉淀產(chǎn)生；

（5）①AC；②2CuCO33Cu（OH）25CuO+3H2O↑+2CO2↑．

【解析】

試題分析：（1）CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產(chǎn)生藍(lán)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，假設(shè)1中沉淀為Cu（OH）2，假設(shè)2為CuCO3，故答案為：CuCO3；

（2）加熱時(shí)，碳酸銅分解生成二氧化碳和黑色氧化銅，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，加熱氫氧化銅時(shí)生成水蒸氣和黑色氧化銅，若反應(yīng)后A中藍(lán)綠色固體變黑，C中無明顯現(xiàn)象證明一定不含有碳酸銅，現(xiàn)象的產(chǎn)生為氫氧化銅，假設(shè)1正確，故答案為：1；

（3）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(yàn)證，加熱時(shí)，碳酸銅分解生成二氧化碳和黑色氧化銅，加熱氫氧化銅時(shí)生成水蒸氣和黑色氧化銅，所以需要驗(yàn)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(yàn)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，故答案為：B；

（4）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，是否變藍(lán)色驗(yàn)證是否生成水，裝置C中澄清石灰水是否變渾濁證明是否生成二氧化碳，所以證明假設(shè)是否正確的現(xiàn)象為：A中藍(lán)綠色固體變黑色，B中無水CuSO4固體變藍(lán)，C中有白色沉淀產(chǎn)生，故答案為：A中藍(lán)綠色固體變黑色，B中無水CuSO4固體變藍(lán)，C中有白色沉淀產(chǎn)生；

（5）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(qiáng)堿，CaCO3的溶解度和BaCO3溶解度相差不大，故答案為：AC；

②B中吸收的是水，水的物質(zhì)的量==0.3mol，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==0.2mol，氧化銅的物質(zhì)的量==0.5mol，則銅離子、氫氧根離子和碳酸根離子的物質(zhì)的量之比=0.5mol：0.6mol：0.2mol=5：6：2，所以其化學(xué)式為：2CuCO33Cu（OH）2；CuCO33Cu（OH）2受熱分解生成CuO、二氧化碳和水，其反應(yīng)的方程為：2CuCO33Cu（OH）25CuO+3H2O↑+2CO2↑；故答案為：2CuCO33Cu（OH）25CuO+3H2O↑+2CO2↑．