问题 实验题

(15分)某兴趣小组的同学发现,将CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合会产生蓝绿色沉淀。他们对沉淀的组成很感兴趣,决定采用实验的方法进行探究。

Ⅰ.【提出猜想】

猜想1:所得沉淀为                                    ;     

猜想2:所得沉淀为                             

猜想3:所得沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为mCu(OH)2·nCuCO3]。

Ⅱ.【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。

Ⅲ.【实验探究】

步骤1:将所得悬浊液过滤,先用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤,风干;

步骤2:取一定量所得固体,用如下装置(夹持仪器未画)进行定性实验;

Ⅳ.【问题讨论】

能证明猜想1成立的实验现象是                                                          

(1)检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是:关闭K,                          

(2)若在上述装置B中盛放无水CaCl2,C中盛放Ba(OH)2溶液,还可以测定所得沉淀的组成。

①C中盛放Ba(OH)2溶液,而不使用澄清石灰水的原因是                           

②若所取蓝绿色固体质量为27.1 g,实验结束后,装置B的质量增加2.7 g,C中产生沉淀的质量为19.7 g 。则该蓝绿色固体的化学式为                                        

答案

(15分)

Ⅰ.猜想1:Cu(OH)2; (2分)   猜想2:CuCO3; (2分)

Ⅳ.现象:B中白色固体变蓝,C中无明显现象;(2分)

(若猜想1为CuCO3,则现象为:B中无明显现象,C中产生白色沉淀。)

(1)用酒精灯微热横玻璃管,若C中有气泡逸出,撤灯冷却一段时间,C中导管内形成水柱,则证明此装置气密性良好;(3分)

(2)① Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收CO2;(2分)且M(BaCO3)大于

M(CaCO3),测量误差小;(2分)

②Cu5(OH)6(CO3)2(或:2CuCO3••••3Cu(OH)2 )。(2分)

题目分析:Ⅰ.根据Cu元素可能生成的沉淀的形式猜想。所得沉淀可能是Cu(OH)2或者是 CuCO3

Ⅳ.如果沉淀是氢氧化铜,则受热分解生成氧化铜和水,无水硫酸铜与水结合生成蓝色固体,则B中白色固体变蓝,C中无明显现象;若沉淀是碳酸铜,则受热分解生成氧化铜和二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,则对应现象是B中无明显现象,C中产生白色沉淀。

(1)装置气密性的检查依据气体的压强原理,容器体积不变时,温度升高,压强增大。所以检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是:用酒精灯微热横玻璃管,若C中有气泡逸出,撤灯冷却一段时间,C中导管内形成水柱,则证明此装置气密性良好;

(2)①若在上述装置B中盛放无水CaCl2,C中盛放Ba(OH)2溶液,则根据装置增重的质量来测定沉淀的组成。C中盛放Ba(OH)2溶液,Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收CO2;且M(BaCO3)大于M(CaCO3),测量误差小;

②装置B的质量增加2.7 g,C中产生沉淀的质量为19.7 g 。,说明27.1g的沉淀分解生成0.15g H2O,0.1mol CO2,则CuO的质量是4.7g,物质的量是0.25mol,所以沉淀中n(Cu):n(OH-):n(CO32-)=0.25:0.3:0.1=5:6:2,所以该沉淀的化学式为Cu5(OH)6(CO3)2.

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