Question

2．铜锈的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃，但随着近年来空气中SO2含量增加，铜锈的主要成分被认为是CuSO₄•3Cu（OH）₂．铜锈的成份到底是什么？艾江南同学做出以下猜测：
猜测一：只有Cu₂（OH）₂CO₃；猜测二：只有CuSO₄•3Cu（OH）₂．你认为还有一种可能性，你的猜测是Cu₂（OH）₂CO₃和CuSO₄•3Cu（OH）₂．
资料（一）：Cu₂（OH）₂CO₃的化学性质可看成Cu（OH）₂和CuCO₃混合物的性质；CuSO₄•3Cu（OH）₂的化学性质可看成Cu（OH）₂和CuSO₄混合物的性质．
资料（二）：CuCO₃的分解温度约为220℃，CuSO₄分解温度约为650℃，酒精灯外焰温度约为400℃．
经过分析，你认为验证你的猜测只要判断铜锈中有无CO₃^2-和SO₄^2-（填离子符号）两种离子即可．
为此，你利用如图装置设计了如下实验方案：

实验步骤	实验现象	实验结论
1．取样品放于试管中，加热．	若观察到澄清的石灰水变浑浊	则证明有Cu2（OH）2CO3
2．取加热后试管中的残留固体投入装有水的烧杯中，并向其中滴入几滴BaCl2溶液	若观察到溶液先变蓝色，后有白色沉淀产生	则证明有CuSO4•3Cu（OH）2

Answer 1

分析 根据空气中含有二氧化碳和SO₂含量增加分析猜想；根据铜锈成分的组成特点和碳酸根离子、硫酸根离子检验方法分析回答有关的问题．

解答 解：由题意可知，空气含有二氧化碳、二氧化硫含量的增加，我的猜想是铜锈的成分是：Cu₂（OH）₂CO₃和CuSO₄•3Cu（OH）₂的混合物．
由于Cu₂（OH）₂CO₃的化学性质可看成Cu（OH）₂和CuCO₃混合物的性质；CuSO₄•3Cu（OH）₂的化学性质可看成Cu（OH）₂和CuSO₄混合物的性质．所以验证我的猜测只要判断铜锈中有无CO₃^2- 和SO₄^2- 两种离子即可．
由于碳酸铜受热易分解生成了二氧化碳，能使澄清的石灰水变浑浊，硫酸铜能与氯化钡反应生成了硫酸钡沉淀．所以，利用如图装置设计了如下实验方案：

实验步骤	实验现象	实验结论
1．取样品放于试管中，加热．	若观察到澄清的石灰水变浑浊	则证明有Cu2（OH）2CO3
2．取加热后试管中的残留固体投入装有水的烧杯中，并向其中滴入几滴BaCl2溶液	若观察到溶液先变蓝色，后有白色沉淀产生	则证明有CuSO4•3Cu（OH）2

故答为：Cu₂（OH）₂CO₃和CuSO₄•3Cu（OH）₂；CO₃^2-和  SO₄^2-；澄清的石灰水变浑浊；白色沉淀

点评 本题利用实验的方法探究了铜锈的成分，掌握碳酸根离子、硫酸根离子的检验方法是解答本题的关键．