Question

【题目】向CuSO4溶液中加入一定量NaHCO3，产生大量气泡和绿色固体，溶液逐渐变为无色。

（1）将产生的气体通入澄清石灰水，变浑浊，则该气体为__________。

（2）某同学经过滤、洗涤等操作得到绿色固体和无色溶液，并进行如下探究。

[资料]常见绿色固体有碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]和碱式硫酸铜[Cu4（OH）6SO4]，都不溶于水，但能与酸反应。Na2SO4固体受热不易分解。

I.绿色固体成分的探究

[实验1]取洗净后的绿色固体，加入足量的_________溶液，产生大量气泡，振荡后滴加___________，无现象，则该固体只含碱式碳酸铜。

II.溶液成分的探究

[猜测]取一定量溶液经蒸发、低温干燥等操作得到白色固体，作如下猜测:白色固体可能是:①Na2SO4 ②NaHCO3 ③Na2SO4和NaHCO3

[实验2]取该白色固体8.4g充分加热至质量不再改变为止，测得剩余固体的质量_______（ 选填“<”、“=”或“>”）5.3g，则猜测①、②、③都不成立。

[实验3]有同学查阅资料得知上述固体应为Na2SO410H2O和NaHCO3的混合物。为进一步确定白色固体的组成，该同学取适量白色固体，充分加热至质量不再改变，并使产生的气体全部缓缓通过下图_______（选填 “甲”或“乙”）装置，测定生成气体的质量。

[数据]①浓硫酸增重2.7g；②碱石灰增重2.2g。则固体中各成分的质量比为_____________。

[结论]写出CuSO4溶液和NaHCO3溶液反应的化学方程式_____________。

Answer 1

【答案】CO2 稀盐酸或稀硝酸 BaCl2或Ba(NO3)2溶液 < 甲 161：420或420：161

【解析】

（1）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故该气体为二氧化碳；

I、绿色固体成分的探究

实验1：结论为该固体中只含碱式碳酸铜，故取洗净后的绿色固体，加入足量的稀盐酸溶液，稀盐酸与碱式碳酸铜反应，生成氯化铜、二氧化碳和水，故产生大量气泡，振荡后滴加氯化钡溶液，无现象，则该固体只含碱式碳酸铜，因为碱式硫酸铜与稀盐酸反应生成氯化铜、硫酸铜和水，氯化钡能与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀，故填：稀盐酸、氯化钡；

Ⅱ、溶液成分的探究

实验2：假设该8.4g白色固体是碳酸氢钠，设完全反应生成碳酸钠的质量为x

，x=5.3g

如果剩余固体的质量等于5.3g，则该白色固体为碳酸氢钠，如果大于5.3g，则该白色固体是碳酸氢钠和硫酸钠的混合物，如果剩余固体的质量等于8.4g，则该白色固体是硫酸钠，故充分加热至质量不再改变为止，测得剩余固体的质量<5.3g，则猜测①、②、③都不成立；

实验3：应使产生的气体全部缓缓通过甲装置，通过浓硫酸，测定生成水的质量，通过碱石灰测定生成二氧化碳的质量，如果通过乙装置，则无法分别测定水和二氧化碳的质量；

数据：①浓硫酸增重2.7g，②碱石灰增重2.2g，说明共生成了2.7g水，2.2g二氧化碳，设碳酸氢钠的质量为x，碳酸氢钠加热生成水的质量为y

，

x=8.4g，y=0.9g

Na2SO410H2O中水的质量为：2.7g-0.9g=1.8g

Na2SO410H2O的质量为：

故固体中NaHCO3和Na2SO410H2O的质量比为：8.4g：3.22g=420：161；

结论：由分析可知，硫酸铜溶液与碳酸氢钠溶液反应生成碱式碳酸铜、Na2SO4、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：。