题目内容
实验发现：CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生蓝绿色沉淀．为探究蓝绿色沉淀的组成，某兴趣小组进行下列实验．
【提出假设】
假设1：沉淀为Cu（OH）2；
假设2：沉淀为 ；
假设3：沉淀为mCuCO3?nCu（OH）2（碱式碳酸铜）．
【查阅资料】无论是哪一种沉淀，受热分解得到的固体产物都是CuO．
【定性探究】
步骤1：将所得悬浊液过滤，用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，通风晾干；
步骤2：甲同学设计方案验证假设1是否成立，请完成下表（所需仪器、药品任选）：
（1）用无水乙醇洗涤，通风晾干的目的是 ．
（2）碱性条件下，新制的氢氧化铜悬浊液具有弱氧化性，在一定条件下可被还原为Cu2O，写出一个实现上述变化的化学方程式 ．
【定量探究】
（3）乙同学进一步探究假设3中固体的组成：
①取一定量干燥的蓝绿色固体，用气密性良好的如图装置（图中加热、夹持仪器等均省略）进行定量实验：
②实验中停止加热后通入N2的目的是 ；B装置的作用是 ．
③若所取蓝绿色沉淀的质量为54.2g，实验结束后装置B的质量增加5.4g，C中产生沉淀的质量为39.4g．则该蓝绿色固体的化学式为 ．
【提出假设】
假设1：沉淀为Cu（OH）2；
假设2：沉淀为
假设3：沉淀为mCuCO3?nCu（OH）2（碱式碳酸铜）．
【查阅资料】无论是哪一种沉淀，受热分解得到的固体产物都是CuO．
【定性探究】
步骤1：将所得悬浊液过滤，用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，通风晾干；
步骤2：甲同学设计方案验证假设1是否成立，请完成下表（所需仪器、药品任选）：
| 实验方案 | 实验现象与结论 |
| 取少量干燥的蓝绿色固体于试管中， |
（2）碱性条件下，新制的氢氧化铜悬浊液具有弱氧化性，在一定条件下可被还原为Cu2O，写出一个实现上述变化的化学方程式
【定量探究】
（3）乙同学进一步探究假设3中固体的组成：
①取一定量干燥的蓝绿色固体，用气密性良好的如图装置（图中加热、夹持仪器等均省略）进行定量实验：
②实验中停止加热后通入N2的目的是
③若所取蓝绿色沉淀的质量为54.2g，实验结束后装置B的质量增加5.4g，C中产生沉淀的质量为39.4g．则该蓝绿色固体的化学式为
考点：性质实验方案的设计
专题：实验设计题
分析：【提出假设】氢氧化铜和碳酸铜都是蓝色沉淀；
【定性探究】根据氢氧化铜受热分解产物是氧化铜和水、无水硫酸铜遇到水变蓝色，碳酸铜受热分解得到氧化铜和二氧化碳来回答，
（1）用无水乙醇洗涤悬浊液，可以洗去固体中残留的水分，乙醇具有挥发性；
（2）碱性条件下，新制的氢氧化铜悬浊液具有弱氧化性，在一定条件下可被醛还原为Cu2O；
（3）②CuCO3、Cu（OH）2受热分解的产物有水、二氧化碳，用浓硫酸吸收水，用强碱溶液吸收二氧化碳，根据溶液质量增加量可以得到原来物质的组成；
③B中吸收的是水，C中吸收的是二氧化碳，根据质量守恒定律测得氧化铜的质量，根据原子守恒确定其化学式．
【定性探究】根据氢氧化铜受热分解产物是氧化铜和水、无水硫酸铜遇到水变蓝色，碳酸铜受热分解得到氧化铜和二氧化碳来回答，
（1）用无水乙醇洗涤悬浊液，可以洗去固体中残留的水分，乙醇具有挥发性；
（2）碱性条件下，新制的氢氧化铜悬浊液具有弱氧化性，在一定条件下可被醛还原为Cu2O；
（3）②CuCO3、Cu（OH）2受热分解的产物有水、二氧化碳，用浓硫酸吸收水，用强碱溶液吸收二氧化碳，根据溶液质量增加量可以得到原来物质的组成；
③B中吸收的是水，C中吸收的是二氧化碳，根据质量守恒定律测得氧化铜的质量，根据原子守恒确定其化学式．
解答：
解：【提出假设】氢氧化铜和碳酸铜都是蓝色沉淀，所以其猜想是：所得沉淀是CuCO3，故答案为：CuCO3；
【定性探究】氢氧化铜受热分解产物是氧化铜和水、无水硫酸铜遇到水变蓝，酸铜受热分解得到氧化铜和二氧化碳，对固体加热，如果无水硫酸铜变蓝，且澄清石灰水不变浑浊，则沉淀是氢氧化铜，故答案为：
（1）所得悬浊液过滤，用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，可以洗去固体中残留的水分，通风晾干可以让乙醇完全挥发，故答案为：洗去固体中残留的水分，并让乙醇完全挥发；
（2）碱性条件下，新制的氢氧化铜悬浊液具有弱氧化性，在一定条件下可被还原为Cu2O，还原剂可以是醛类，如：CH3CHO+2Cu（OH）2
CH3COOH+Cu2O↓+2H2O，故答案为：CH3CHO+2Cu（OH）2
CH3COOH+Cu2O↓+2H2O；
（3）②CuCO3、Cu（OH）2受热分解的产物有水、二氧化碳，用浓硫酸吸收水，用强碱溶液吸收二氧化碳，根据溶液质量增加量可以得到原来物质的组成，要保证受热分解得到的产物被洗液充分吸收，实验中停止加热后通入N2可以使A中固体分解产生的气体全部通过B装置和C装置，其中B装置盛放浓硫酸，它的作用是吸收水蒸气，
故答案为：使A中固体分解产生的气体全部通过B装置和C装置；吸收水蒸气；
③B中吸收的是水，水的物质的量=
=0.3mol，C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=
=0.2mol，氧化铜的物质的量=
=0.5mol，则铜离子、氢氧根离子和碳酸根离子的物质的量之比=0.5mol：0.6mol：0.2mol=5：6：2，所以其化学式为：Cu5（OH）6（CO3）2[或2CuCO3?3Cu（OH）2]，
故答案为：Cu5（OH）6（CO3）2[或2CuCO3?3Cu（OH）2]．
【定性探究】氢氧化铜受热分解产物是氧化铜和水、无水硫酸铜遇到水变蓝，酸铜受热分解得到氧化铜和二氧化碳，对固体加热，如果无水硫酸铜变蓝，且澄清石灰水不变浑浊，则沉淀是氢氧化铜，故答案为：
| 实验方案 | 实验现象与结论 |
| 取少量干燥的蓝绿色固体于试管中，在管口轻轻塞一团包有无水硫酸铜的棉花，加热；再用导气管把产生的气体通入到澄清的石灰水中 | 若无水硫酸铜变蓝，且澄清石灰水不变浑浊，则假设1成立，否则假设1不成立 |
（2）碱性条件下，新制的氢氧化铜悬浊液具有弱氧化性，在一定条件下可被还原为Cu2O，还原剂可以是醛类，如：CH3CHO+2Cu（OH）2
| △ |
| △ |
（3）②CuCO3、Cu（OH）2受热分解的产物有水、二氧化碳，用浓硫酸吸收水，用强碱溶液吸收二氧化碳，根据溶液质量增加量可以得到原来物质的组成，要保证受热分解得到的产物被洗液充分吸收，实验中停止加热后通入N2可以使A中固体分解产生的气体全部通过B装置和C装置，其中B装置盛放浓硫酸，它的作用是吸收水蒸气，
故答案为：使A中固体分解产生的气体全部通过B装置和C装置；吸收水蒸气；
③B中吸收的是水，水的物质的量=
| 5.4g |
| 18g/mol |
| 39.4g |
| 197g/mol |
| 54.2g-5.4g-0.2mol×44g/mol |
| 80g/mol |
故答案为：Cu5（OH）6（CO3）2[或2CuCO3?3Cu（OH）2]．
点评：本题考查了探究物质的组成和含量的测定，明确物质的性质探究实验的基础，难点是化学式的确定，难度较大．
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③X：CO2，Y：Na2SO3溶液
④X：Cl2，Y：饱和NaHCO3溶液．
| A、③和④ | B、②和④ |
| C、①和② | D、②和③ |
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