某興趣小組的同學發現，將CuSO4溶液與K2CO3溶液混合會產生藍綠*沉澱．他們對沉澱的組成很感興趣，決定採用...

問題詳情：

某興趣小組的同學發現，將CuSO4溶液與K2CO3溶液混合會產生藍綠*沉澱．他們對沉澱的組成很感興趣，決定採用實驗的方法進行探究．

（1）【提出假設】假設1：所得沉澱為 Cu(OH)2；

假設2：所得沉澱為_________；（填化學式）

假設3：所得沉澱為鹼式碳*銅[化學式可表示為 m Cu(OH)2•nCuCO3]．

【查閲資料】無論是哪一種沉澱受熱均易分解（假設均不含結晶水）．

【定*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，風乾；

步驟 2：*同學取一定量固體，用氣密*良好的如裝置如圖（夾持儀器未畫）進行定*實驗；

（2）若反應後 A 中藍綠*固體變黑， C 中無明顯現象，*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後，便可驗*上述所有假設，該試劑是_____（填代號）．

A．濃硫*    B．無水 CuSO4     C．鹼石灰   D． P2O5

（4）乙同學驗*假設 3 成立的實驗現象是________________．

【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常温時的數據（如下表）後，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 溶解度大於Ca(OH)2，能充分吸收 CO2

B．Ba(OH)2為強鹼，Ca(OH)2為弱鹼

C．吸收等量 CO2 生成的 BaCO3 的質量大於 CaCO3，測量誤差小

D．相同條件下， CaCO3 的溶解度明顯大於 BaCO3

②若所取藍綠*固體質量為 27.1g，實驗結束後，裝置 B 的質量增加 2.7g，C 中產生沉澱的質量為 19.7g．則該藍綠*固體的化學式為________； A 中發生反應的化學方程式為_______________．

【回答】

【*】    (1). CuCO3    (2). 1    (3). B    (4). A 中藍綠*固體變黑*， B 中無水 CuSO4固體變藍， C 中有白*沉澱產生    (5). AC    (6). 2CuCO3•3Cu(OH)2或 3Cu(OH)2•2CuCO3 或 Cu5(OH)6(CO3)2    (7). 2CuCO3•3Cu(OH) 5CuO+3H2O↑+2CO2↑

【解析】（1）CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合產生藍綠*沉澱，*氧化銅和碳*銅都是藍*沉澱，可能是反應複分解反應生成了碳*銅沉澱，或雙水解生成了*氧化銅沉澱，或鹼式碳*銅，假設1中沉澱為Cu(OH)2 ，假設2為CuCO3；（2）加熱*氧化銅生成水蒸氣和黑*氧化銅，加熱碳*銅分解生成二氧化碳和黑*氧化銅，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，若反應後A中藍綠*固體變黑，C中澄清石灰水不變渾，*一定不含有碳*銅，現象的產生為*氧化銅，假設1正確。（3）加熱*氧化銅生成水蒸氣和黑*氧化銅，加熱碳*銅分解生成二氧化碳和黑*氧化銅，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，所以需要驗*水的存在和二氧化碳的存在就可以*產生的物質成分，裝置A中加熱是否變化為黑*固體，裝置B選擇無水硫*銅驗*是否生成水，澄清石灰水是否變渾濁*是否生成二氧化碳，故選B即可。（4）假設3：所得沉澱為鹼式碳*銅[化學式可表示為 m Cu(OH)2•nCuCO3]，*氧化銅、碳*銅分解，裝置A中加熱都會變化為黑*固體，裝置B選擇無水硫*銅，根據是否變藍*驗*是否生成水，根據裝置C中澄清石灰水是否變渾濁*是否生成二氧化碳，所以*假設是否正確的現象為：A中藍綠*固體變黑*説明*氧化銅、碳*銅分解，B中無水CuSO4固體變藍説明存在Cu(OH)2 ，C中有白*沉澱產生説明存在CuCO3，即能驗*假設3成立，即A 中藍綠*固體變黑*， B 中無水 CuSO4 固體變藍， C 中有白*沉澱產生。（5）① A、Ba(OH)2 溶解度大於Ca(OH)2，能充分吸收 CO2，故A正確；B、*氧化鈣也為強鹼，故B錯誤；C、BaCO3的摩爾質量大於CaCO3，測量誤差小，故C正確；D、CaCO3的溶解度和BaCO3溶解度相差不大，故D錯誤。故選AC。②B中吸收水的物質的量n=2.7g/18g·mol－1=0.15mol，C中吸收二氧化碳生成碳*鋇白*沉澱，根據碳原子守恆二氧化碳的物質的量=19.7g/197g·mol－1=0.1mol，氧化銅的物質的量=（27.1g-2.7g-0.1mol×44g·mol－1）/80g·mol－1=0.25mol，則銅離子、*氧根離子和碳*根離子的物質的量之比=0.25mol：0.3mol：0.1mol=5：6：2，所以其化學式為：2CuCO3•3Cu(OH)2或 3Cu(OH)2•2CuCO3 或 Cu5(OH)6(CO3)2 ，2CuCO3•3Cu(OH)2受熱分解生成CuO、二氧化碳和水，其反應的方程為：2CuCO3•3Cu(OH) 5CuO+3H2O↑+2CO2↑ 。

知識點：物質的分離 提純和檢驗

題型：實驗,探究題