Question

8．以CuSO₄溶液和Na₂CO₃溶液为原料制备碱式碳酸铜【化学式表示为：aCuCO₃•bCu（OH）₂】的过程如下：

由于药品用量等原因，产品中可能会混有碱式硫酸铜【化学式表示为：cCuSO₄•dCu（OH）₂】．
【定性研究】
（1）检验产品的成分：①取适量产品于试管中，加入足量的稀盐酸，固体全部溶解；若同时能观察到试管中有气泡产生（填实验现象），可证明有碱式碳酸铜存在．②向反应后的试管中继续加入BaCl₂（填试剂的化学式），可用以检验碱式硫酸铜是否存在．
【定量研究】
（2）通过定性研究发现产品中只有碱式碳酸铜．为了进一步确定碱式碳酸铜的化学式，小乐设计了如图所示实验（夹持装置已略去，已知碱式碳酸铜受热分解为氧化铜、二氧化碳和水）：
③请写出N₂在实验中的作用将装置内的二氧化碳、水蒸气给排除掉．
④若装置B和装置C在反应前后的质量增加量分别为△m_B，△m_C；则△m_B：△m_C=9：22时，碱式碳酸铜的化学式为Cu₂（OH）₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）①根据碱式碳酸铜与盐酸反应会生成二氧化碳气体；②硫酸铜能与氯化钡溶液反应生成白色沉淀分析．
（2）③N₂在实验中的作用是将装置内的二氧化碳、水蒸气给排除掉；④根据碱式碳酸铜的化学式为Cu₂（OH）₂CO₃分析．

解答 解：（1）①碱式碳酸铜与盐酸反应会生成二氧化碳气体．取适量产品于试管中，加入足量的稀盐酸，固体全部溶解，若同时能观察到试管中有气泡产生，则可证明有碱式碳酸铜存在．②硫酸铜能与氯化钡溶液反应生成白色沉淀，因此向反应后的试管中继续加入氯化钡溶液，可用以检验碱式硫酸铜是否存在．故填：气泡产生；BaCl₂．
（2）③N₂在实验中的作用是将装置内的二氧化碳、水蒸气给排除掉，以防影响实验结果，故填：将装置内的二氧化碳、水蒸气给排除掉．
④碱式碳酸铜的化学式为Cu₂（OH）₂CO₃，其中氢、碳元素质量比为2：12=1：6，根据质量守恒定律可知，△m_B：△m_C=（1÷$\frac{2}{18}$）：（6÷$\frac{12}{44}$）=9：22时，碱式碳酸铜的化学式为Cu₂（OH）₂CO₃．故填：9：22．

点评 此题难度较大，掌握根据实验提供的信息结合所学化学知识进行分析、解决问题的方法即可顺利解答．