Question

【題目】堿式碳酸銅可用于有機催化劑、殺蟲劑及飼料中銅的添加劑，還可用于煙火和顏料制造。CuSO4溶液與Na2CO3溶液反應能否得到堿式碳酸銅？某班同學進行相關探究。

（沉淀制備）取一定量膽礬（CuSO4·5H2O）溶于水，再滴幾滴稀硫酸，充分攪拌后得到一定體積的CuSO4溶液。向其中加適量Na2CO3溶液，將所得藍綠色懸濁液過濾，用蒸餾水洗滌，再用無水乙醇洗滌。

（1）用無水乙醇洗滌的目的是________。

（實驗探究）同學們設計了如下裝置，用制得的藍綠色固體進行實驗：

（2）D裝置加熱前，需要首先打開活塞K，用A裝置制取適量N2，然后關閉K，點燃D處酒精燈。A中產生的N2將裝置中的空氣排除，避免干擾。C中盛裝的試劑應是________。

（3）裝置A中發生反應的離子方程式為________。

（4）若藍綠色固體的組成為xCuCO3·yCu(OH)2，實驗能觀察到的現象是________。

（5）同學們查閱文獻知：Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，Ksp(BaCO3)＝5.1×10-9，經討論認為需要用Ba(OH)2代替Ca(OH)2來定量測定藍綠色固體的化學式，其原因是________。

a．Ba(OH)2的堿性比Ca(OH)2強

b．Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，能充分吸收CO2

c．相同條件下，CaCO3的溶解度明顯大于BaCO3

d．吸收等量CO2生成的BaCO3的質量大于CaCO3，測量誤差小

（6）待D中反應完全后，打開活塞K，再次滴加NaNO2溶液產生N2，其目的是________。若定量分析所取藍綠色固體質量為27.1 g，裝置F中使用Ba(OH)2溶液，實驗結束后，裝置E的質量增加2.7 g，F中產生沉淀19.7 g。則該藍綠色固體的化學式為________。

Answer 1

【答案】利用乙醇易揮發的性質帶走沉淀上面的水濃硫酸NO2-＋NH4+ N2↑＋2H2O硬質玻璃管中藍綠色固體變黑色，E中白色固體變藍，F中溶液變渾濁b d讓停留在裝置中的氣體被充分吸收，減小實驗誤差2CuCO3·3Cu(OH)2或3Cu(OH)2·2CuCO3或Cu5(OH)6(CO3)2

【解析】

(1)乙醇易揮發，可帶走沉淀上面的水，故答案為：利用乙醇易揮發的性質帶走沉淀上面的水；

(2)進入D裝置中的氣體需要干燥，因此C瓶裝濃硫酸，可以干燥氮氣；故答案為：濃硫酸；

(3)A中的反應為亞硝酸根與銨根離子價態歸中生成氮氣，發生的離子方程式為：NO2-+NH4+ N2↑+2H2O；故答案為：NO2-+NH4+ N2↑+2H2O；

(4)若藍綠色固體的組成為xCuCO3yCu(OH)2，則分解生成黑色氧化銅、水、二氧化碳，則硬質玻璃管中藍綠色固體變黑色，E中白色固體變藍，F中溶液變渾濁；故答案為：硬質玻璃管中藍綠色固體變黑色，E中白色固體變藍，F中溶液變渾濁；

(5)Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，充分吸收CO2，BaCO3的摩爾質量大于CaCO3，測量誤差小；氫氧化鈣為強堿，CaCO3的溶解度和BaCO3溶解度相差不大；故答案為：bd；

(6)待D中反應完全后，打開活塞K，再次滴加NaNO2溶液產生N2，其目的是讓停留在裝置中的氣體被充分吸收，減小實驗誤差；E中吸收的是水，水的物質的量為=0.15mol，F中吸收的是二氧化碳生成碳酸鋇白色沉淀，根據碳原子守恒得二氧化碳的物質的量為=0.1mol，氧化銅的物質的量=(271．g-2.7g-0.1mol×44g/mol)÷80g/mol═0.25mol，則銅離子、氫氧根離子和碳酸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：2CuCO33Cu(OH)2或3Cu(OH)22CuCO3或Cu5(OH)6(CO3)2；故答案為：讓停留在裝置中的氣體被充分吸收，減小實驗誤差；2CuCO33Cu(OH)2或3Cu(OH)22CuCO3或Cu5(OH)6(CO3)2。