Question

（15分）某興趣小組的同學發(fā)現，將CuSO₄溶液與Na₂CO₃溶液混合會產生藍綠色沉淀。他們對沉淀的組成很感興趣，決定采用實驗的方法進行探究。
Ⅰ．【提出猜想】
猜想1：所得沉淀為                                    ；     
猜想2：所得沉淀為                             ；
猜想3：所得沉淀為堿式碳酸銅[化學式可表示為mCu(OH)₂·nCuCO₃]。
Ⅱ．【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）。
Ⅲ．【實驗探究】
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，風干；
步驟2：取一定量所得固體，用如下裝置（夾持儀器未畫）進行定性實驗；

Ⅳ．【問題討論】
能證明猜想1成立的實驗現象是                                                          ；
（1）檢查上述虛線框內裝置氣密性的實驗操作是：關閉K，                          ；
（2）若在上述裝置B中盛放無水CaCl₂，C中盛放Ba(OH)₂溶液，還可以測定所得沉淀的組成。
①C中盛放Ba(OH)₂溶液，而不使用澄清石灰水的原因是                           ；
②若所取藍綠色固體質量為27.1 g，實驗結束后，裝置B的質量增加2.7 g，C中產生沉淀的質量為19.7 g 。則該藍綠色固體的化學式為                                        。

Answer 1

（15分）
Ⅰ．猜想1：Cu(OH)₂； （2分）   猜想2：CuCO₃； （2分）
Ⅳ．現象：B中白色固體變藍，C中無明顯現象；（2分）
（若猜想1為CuCO₃，則現象為：B中無明顯現象，C中產生白色沉淀。）
（1）用酒精燈微熱橫玻璃管，若C中有氣泡逸出，撤燈冷卻一段時間，C中導管內形成水柱，則證明此裝置氣密性良好；（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)，測量誤差�。唬�2分）
②Cu₅(OH)₆(CO₃)₂（或：2CuCO₃????3Cu(OH)₂ ）。（2分）

試題分析：Ⅰ．根據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．如果沉淀是氫氧化銅，則受熱分解生成氧化銅和水，無水硫酸銅與水結合生成藍色固體，則B中白色固體變藍，C中無明顯現象；若沉淀是碳酸銅，則受熱分解生成氧化銅和二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，則對應現象是B中無明顯現象，C中產生白色沉淀。
（1）裝置氣密性的檢查依據氣體的壓強原理，容器體積不變時，溫度升高，壓強增大。所以檢查上述虛線框內裝置氣密性的實驗操作是：用酒精燈微熱橫玻璃管，若C中有氣泡逸出，撤燈冷卻一段時間，C中導管內形成水柱，則證明此裝置氣密性良好；
（2）①若在上述裝置B中盛放無水CaCl₂，C中盛放Ba(OH)₂溶液，則根據裝置增重的質量來測定沉淀的組成。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)，測量誤差小；
②裝置B的質量增加2.7 g，C中產生沉淀的質量為19.7 g 。，說明27.1g的沉淀分解生成0.15g H₂O,0.1mol CO₂，則CuO的質量是4.7g，物質的量是0.25mol，所以沉淀中n(Cu)：n(OH^-):n(CO₃^2-)=0.25：0.3：0.1=5：6：2，所以該沉淀的化學式為Cu₅(OH)₆(CO₃)₂.