Question

【题目】碱式碳酸铜可用于有机催化剂、杀虫剂及饲料中铜的添加剂，还可用于烟火和颜料制造。CuSO4溶液与Na2CO3溶液反应能否得到碱式碳酸铜？某班同学进行相关探究。

（沉淀制备）取一定量胆矾（CuSO4·5H2O）溶于水，再滴几滴稀硫酸，充分搅拌后得到一定体积的CuSO4溶液。向其中加适量Na2CO3溶液，将所得蓝绿色悬浊液过滤，用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤。

（1）用无水乙醇洗涤的目的是________。

（实验探究）同学们设计了如下装置，用制得的蓝绿色固体进行实验：

（2）D装置加热前，需要首先打开活塞K，用A装置制取适量N2，然后关闭K，点燃D处酒精灯。A中产生的N2将装置中的空气排除，避免干扰。C中盛装的试剂应是________。

（3）装置A中发生反应的离子方程式为________。

（4）若蓝绿色固体的组成为xCuCO3·yCu(OH)2，实验能观察到的现象是________。

（5）同学们查阅文献知：Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，Ksp(BaCO3)＝5.1×10-9，经讨论认为需要用Ba(OH)2代替Ca(OH)2来定量测定蓝绿色固体的化学式，其原因是________。

a．Ba(OH)2的碱性比Ca(OH)2强

b．Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，能充分吸收CO2

c．相同条件下，CaCO3的溶解度明显大于BaCO3

d．吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3，测量误差小

（6）待D中反应完全后，打开活塞K，再次滴加NaNO2溶液产生N2，其目的是________。若定量分析所取蓝绿色固体质量为27.1 g，装置F中使用Ba(OH)2溶液，实验结束后，装置E的质量增加2.7 g，F中产生沉淀19.7 g。则该蓝绿色固体的化学式为________。

Answer 1

【答案】利用乙醇易挥发的性质带走沉淀上面的水浓硫酸NO2-＋NH4+ N2↑＋2H2O硬质玻璃管中蓝绿色固体变黑色，E中白色固体变蓝，F中溶液变浑浊b d让停留在装置中的气体被充分吸收，减小实验误差2CuCO3·3Cu(OH)2或3Cu(OH)2·2CuCO3或Cu5(OH)6(CO3)2

【解析】

(1)乙醇易挥发，可带走沉淀上面的水，故答案为：利用乙醇易挥发的性质带走沉淀上面的水；

(2)进入D装置中的气体需要干燥，因此C瓶装浓硫酸，可以干燥氮气；故答案为：浓硫酸；

(3)A中的反应为亚硝酸根与铵根离子价态归中生成氮气，发生的离子方程式为：NO2-+NH4+ N2↑+2H2O；故答案为：NO2-+NH4+ N2↑+2H2O；

(4)若蓝绿色固体的组成为xCuCO3yCu(OH)2，则分解生成黑色氧化铜、水、二氧化碳，则硬质玻璃管中蓝绿色固体变黑色，E中白色固体变蓝，F中溶液变浑浊；故答案为：硬质玻璃管中蓝绿色固体变黑色，E中白色固体变蓝，F中溶液变浑浊；

(5)Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，充分吸收CO2，BaCO3的摩尔质量大于CaCO3，测量误差小；氢氧化钙为强碱，CaCO3的溶解度和BaCO3溶解度相差不大；故答案为：bd；

(6)待D中反应完全后，打开活塞K，再次滴加NaNO2溶液产生N2，其目的是让停留在装置中的气体被充分吸收，减小实验误差；E中吸收的是水，水的物质的量为=0.15mol，F中吸收的是二氧化碳生成碳酸钡白色沉淀，根据碳原子守恒得二氧化碳的物质的量为=0.1mol，氧化铜的物质的量=(271．g-2.7g-0.1mol×44g/mol)÷80g/mol═0.25mol，则铜离子、氢氧根离子和碳酸根离子的物质的量之比=0.25mol：0.3mol：0.1mol=5：6：2，所以其化学式为：2CuCO33Cu(OH)2或3Cu(OH)22CuCO3或Cu5(OH)6(CO3)2；故答案为：让停留在装置中的气体被充分吸收，减小实验误差；2CuCO33Cu(OH)2或3Cu(OH)22CuCO3或Cu5(OH)6(CO3)2。