Question

1．为探究不溶性盐X（仅含四种元素）的组成和性质，设计并完成如图实验：

已知，各步反应所需试剂均过量，请回答：
（1）X的化学式为Cu₅（OH）₄（CO₃）₃或2Cu（OH）₂•3CuCO₃．
（2）写出X与稀硫酸反应的离子方程式Cu₅（OH）₄（CO₃）₃+10H⁺=5Cu²⁺+7H₂O+3CO₂↑．
（3）红色固体B的硫酸盐溶液与纯碱溶液反应能得到X，该反应的化学方程式为5CuSO₄+7Na₂CO₃+4H₂O=Cu₅（OH）₄（CO₃）₃↓+5Na₂SO₄+4NaHCO₃．

Answer 1

分析 黑色固体高温下能与CO反应生成红色固体B，说明B为Cu，其物质的量为$\frac{3.20g}{64g/mol}$=0.05mol，混合气体1.68g经过无水CaCl₂后剩余1.32g，说明混合气体中含H₂O的物质的量为$\frac{1.68g-1.32g}{18g/mol}$=0.02mol，气体A1.32g通入Ba（OH）₂溶液中得到沉淀5.91g，说明混合气体中含CO₂的物质的量为$\frac{5.91g}{197g/mol}$=0.03mol．由此可知，X中含Cu²⁺0.05mol，含CO₃^2-0.03mol，根据电荷守恒规则，含OH^-0.04mol，所以X的化学式为Cu₅（OH）₄（CO₃）₃或2Cu（OH）₂•3CuCO₃．以此解答该题．

解答 解：（1）由以上分析可知X为Cu₅（OH）₄（CO₃）₃或2Cu（OH）₂•3CuCO₃，故答案为：Cu₅（OH）₄（CO₃）₃或2Cu（OH）₂•3CuCO₃；
（2）X与稀硫酸反应的离子方程式为Cu₅（OH）₄（CO₃）₃+10H⁺=5Cu²⁺+7H₂O+3CO₂↑，故答案为：Cu₅（OH）₄（CO₃）₃+10H⁺=5Cu²⁺+7H₂O+3CO₂↑；
（3）红色固体B的硫酸盐溶液与纯碱溶液反应能得到X，该反应的化学方程式为5CuSO₄+7Na₂CO₃+4H₂O=Cu₅（OH）₄（CO₃）₃↓+5Na₂SO₄+4NaHCO₃，
故答案为：5CuSO₄+7Na₂CO₃+4H₂O=Cu₅（OH）₄（CO₃）₃↓+5Na₂SO₄+4NaHCO₃．

点评 本题考查了无机物推断，为高频考点，侧重考查学生的分析能力和计算能力，熟悉元素化合物的性质是解本题关键，知道流程图中每一步发生的反应及反应现象，题目难度中等．