Question

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

（1）【提出假設】假設1：沉淀為Cu（OH）2

假設2：沉淀為______________

假設3：沉淀為堿式碳酸銅[化學式可表示為nCuCO3·mCu（OH）2]

【查閱資料】無論是哪一種沉淀受熱均易分解（假設均不含結晶水）。

【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，風干；

步驟2：甲同學取一定量固體，用氣密性良好的如下裝置（夾持儀器未畫出）進行定性實驗；

（2）若反應后A中藍綠色固體變黑，C中無明顯現象，證明假設___________成立。

（3）乙同學認為只要將上圖中B裝置的試劑改用下列某試劑后，便可驗證上述所有假設，該試劑是_________（填代號）。

A．濃硫酸 B．無水CuSO4 C．堿石灰 D．P2O5

（4）B裝置使用改進后的試劑，乙同學驗證假設3成立的實驗現象是A中__________________，B中__________________，C中_________________。

【定量探究】

（5）乙同學進一步探究假設3中固體的組成：

①乙同學查得一些物質在20℃的數據（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為強堿，Ca（OH）2為弱堿

C．吸收等量CO2生成的BaCO3的質量大于CaCO3，測量誤差小

D．相同條件下，CaCO3的溶解度明顯大于BaCO3

E．②若所取藍綠色固體質量為54.2g，實驗結束后裝置B的質量增加5.4g，C中產生的沉淀的質量為39.4g，A中發生反應的化學方程式為__________ 。

Answer 1

【答案】

（1）CuCO3；（2）1；（3）B；

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

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

【解析】

試題分析：（1）CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產生藍綠色沉淀，可能是反應生成了碳酸銅沉淀，或雙水解生成了氫氧化銅沉淀，或是堿式碳酸銅，假設1中沉淀為Cu（OH）2，假設2為CuCO3，故答案為：CuCO3；

（2）加熱時，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，加熱氫氧化銅時生成水蒸氣和黑色氧化銅，若反應后A中藍綠色固體變黑，C中無明顯現象證明一定不含有碳酸銅，現象的產生為氫氧化銅，假設1正確，故答案為：1；

（3）實驗驗證碳酸銅或氫氧化銅是利用受熱分解生成的產物性質驗證，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生的物質成分，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，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，是否變藍色驗證是否生成水，裝置C中澄清石灰水是否變渾濁證明是否生成二氧化碳，所以證明假設是否正確的現象為：A中藍綠色固體變黑色，B中無水CuSO4固體變藍，C中有白色沉淀產生，故答案為：A中藍綠色固體變黑色，B中無水CuSO4固體變藍，C中有白色沉淀產生；

（5）①Ba（OH）2溶解度大于Ca（OH）2，充分吸收CO2，BaCO3的摩爾質量大于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；

②B中吸收的是水，水的物質的量==0.3mol，C中吸收的是二氧化碳生成碳酸鋇白色沉淀，根據碳原子守恒得二氧化碳的物質的量==0.2mol，氧化銅的物質的量==0.5mol，則銅離子、氫氧根離子和碳酸根離子的物質的量之比=0.5mol：0.6mol：0.2mol=5：6：2，所以其化學式為：2CuCO33Cu（OH）2；CuCO33Cu（OH）2受熱分解生成CuO、二氧化碳和水，其反應的方程為：2CuCO33Cu（OH）25CuO+3H2O↑+2CO2↑；故答案為：2CuCO33Cu（OH）25CuO+3H2O↑+2CO2↑．