Question

某同学查阅教材上的溶解性表时发现，CuCO₃对应的为“—”，表示不存在或遇水就分解。已知铜离子的常见沉淀为Cu(OH)₂（蓝色）、Cu₂(OH)₂SO₄(蓝色)、Cu₂(OH)₂CO₃（绿色）等，它们均不含结晶水。为了探究CuSO₄和Na₂CO₃反应产物的成份，该同学按以下实验方法制备了两种沉淀，并设计了探究沉淀成份的实验。

取2个小烧杯和2个锥形瓶，在每个烧杯里加入50mL0.5mol/L的CuSO₄溶液，在锥形瓶里分别加入40mL 和50mL0.5mol/LNa₂CO₃溶液，置于70℃水中水浴加热，然后将CuSO₄溶液加入到Na₂CO₃溶液中，继续水浴，均有气泡产生，几分钟后分别得到蓝绿色和绿色沉淀。过滤、洗涤、干燥，得到两份固体。

I．对蓝绿色沉淀成份的探究。

通过右边实验证实，沉淀中含有Cu₂(OH)₂CO₃和Cu₂(OH)₂SO₄

（1）证明有Cu₂(OH)₂CO₃存在的现象为____________；

（2）试剂①为__________，证明有Cu₂(OH)₂SO₄存在的现象为______________。

II．对绿色沉淀成份的探究

重复I实验，发现没有SO₄^2-存在，有Cu₂(OH)₂CO₃存在；

通过下列实验证实，沉淀中只有Cu₂(OH)₂CO₃

（3）该同学想通过测量固体分解所得气体的质量来确定沉淀的成份，按上述思路组装好装置，加入相应的药品，并指出所加药品的目的。

（4）按照该同学的设计思路，只需测定某两个装置的质量变化，即△m (_______）：△m(_______）=_______时（括号中填写装置的序号）就可确定固体是Cu₂(OH)₂CO₃。

（5）结论：n(Cu²⁺):n(CO₃^2-)>1时，所得固体产物有Cu₂(OH)₂CO₃和Cu₂(OH)₂SO₄ ；n(Cu²⁺):n(CO₃^2-)≤1时，所得固体产物全部是Cu₂(OH)₂CO₃，生成该沉淀发生反应的离子方程式为：____________。

Answer

（1）（滴加盐酸）试管2有气泡产生；

（2）BaCl2或Ba(NO3)2溶液；试管3有白色沉淀产生）；

（3）；

（4）△m(C)：△m(D)=9:22；（5）2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑。

【解析】

试题分析：（1）沉淀是Cu2(OH)2CO3、Cu2(OH)2SO4，向其中加入盐酸，Cu2(OH)2CO3＋4HCl=2CuCl2＋2H2O＋CO2↑，Cu2(OH)2SO4＋2HCl=CuCl2＋2H2O＋CuSO4，如果试管2中气泡冒出，说明含有Cu2(OH)2CO3；(2)根据(1)的分析，证明Cu2(OH)2SO4存在需证明SO42－的存在，因此需要加入BaCl2或Ba(NO3)2溶液，如果有白色沉淀生成，说明有Cu2(OH)2SO4存在；(3)此实验中需要测定CO2和H2O的质量，空气中含有CO2和H2O，干扰实验，因此必须除去，因此A的作用是吸收或除去空气的CO2和水蒸气；C中盛放浓硫酸或无水CaCl2，吸收生成的水蒸气；D的作用是吸收生成的CO2，因此盛放碱石灰；E的作用故是防止空气中的CO2和H2O(g)进入D装置；(4)根据（3）的分析，以及Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，△m(C)：△m(D)=18：44=9：22；（5）全部生成Cu2(OH)2CO3，说明既有水解，又有复分解反应，即反应方程式：2Cu2++2CO32-+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑。

考点：考查实验方案设计的评价、盐类水解等知识。