Question

取一定量的CuCl₂产品投入Na₂CO₃溶液中，充分反应生得到一种仅含四种元素的不溶性盐X，并产生气体CO₂。设计如下实验探究X的组成和性质。已知各步反应所需试剂均过量，请回答：

（1）混合气体的成分是______________；X的化学式为__________________。

（2）写出CuCl₂与Na₂CO₃反应生成X的离子方程式______________________________。

Answer

H2O 、CO2 Cu5(OH)4(CO3)3 5Cu2++5CO32-+2H2O=Cu5(OH)4(CO3)3↓+2CO2↑

【解析】

黑色固体能在高温下与CO反应生成红色固体B，说明B是Cu，物质的量是3.20g÷64g/mol＝0.05mol。混合气体1.68g经过无水氯化钙后剩余1.32g，说明混合气体中含有水蒸气的质量是1.68g－1.32g＝0.36g，物质的量是0.36g÷18g/mol＝0.02mol。气体A通入氢氧化钡溶液中得到白色沉淀5.91g，说明混合气体中含有二氧化碳的物质的量是5.91g÷197g/mol＝0.03mol，由此可知X中含有铜离子0.05mol，含有碳酸根离子0.03mol，根据电荷守恒可知还含有0.04molOH－，因此X的化学式为Cu5(OH)4(CO3)3。

（1）根据以上分析可知混合气体的成分是H2O、CO2；X的化学式为Cu5(OH)4(CO3)3。

（2）根据原子守恒、电荷守恒可知CuCl2与Na2CO3反应生成X的离子方程式为5Cu2++5CO32-+2H2O＝Cu5(OH)4(CO3)3↓+2CO2↑。