Question

（15分）某兴趣小组的同学发现，将CuSO₄溶液与Na₂CO₃溶液混合会产生蓝绿色沉淀。他们对沉淀的组成很感兴趣，决定采用实验的方法进行探究。
Ⅰ．【提出猜想】
猜想1：所得沉淀为                                    ；     
猜想2：所得沉淀为                             ；
猜想3：所得沉淀为碱式碳酸铜[化学式可表示为mCu(OH)₂·nCuCO₃]。
Ⅱ．【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解（假设均不含结晶水）。
Ⅲ．【实验探究】
步骤1：将所得悬浊液过滤，先用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤，风干；
步骤2：取一定量所得固体，用如下装置（夹持仪器未画）进行定性实验；

Ⅳ．【问题讨论】
能证明猜想1成立的实验现象是                                                          ；
（1）检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是：关闭K，                          ；
（2）若在上述装置B中盛放无水CaCl₂，C中盛放Ba(OH)₂溶液，还可以测定所得沉淀的组成。
①C中盛放Ba(OH)₂溶液，而不使用澄清石灰水的原因是                           ；
②若所取蓝绿色固体质量为27.1 g，实验结束后，装置B的质量增加2.7 g，C中产生沉淀的质量为19.7 g 。则该蓝绿色固体的化学式为                                        。

Answer 1

（15分）
Ⅰ．猜想1：Cu(OH)₂； （2分）   猜想2：CuCO₃； （2分）
Ⅳ．现象：B中白色固体变蓝，C中无明显现象；（2分）
（若猜想1为CuCO₃，则现象为：B中无明显现象，C中产生白色沉淀。）
（1）用酒精灯微热横玻璃管，若C中有气泡逸出，撤灯冷却一段时间，C中导管内形成水柱，则证明此装置气密性良好；（3分）
（2）① Ba(OH)₂溶解度大于Ca(OH)₂，能充分吸收CO₂；（2分）且M(BaCO₃)大于
M(CaCO₃)，测量误差小；（2分）
②Cu₅(OH)₆(CO₃)₂（或：2CuCO₃????3Cu(OH)₂ ）。（2分）

试题分析：Ⅰ．根据Cu元素可能生成的沉淀的形式猜想。所得沉淀可能是Cu(OH)₂或者是 CuCO₃；
Ⅳ．如果沉淀是氢氧化铜，则受热分解生成氧化铜和水，无水硫酸铜与水结合生成蓝色固体，则B中白色固体变蓝，C中无明显现象；若沉淀是碳酸铜，则受热分解生成氧化铜和二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，则对应现象是B中无明显现象，C中产生白色沉淀。
（1）装置气密性的检查依据气体的压强原理，容器体积不变时，温度升高，压强增大。所以检查上述虚线框内装置气密性的实验操作是：用酒精灯微热横玻璃管，若C中有气泡逸出，撤灯冷却一段时间，C中导管内形成水柱，则证明此装置气密性良好；
（2）①若在上述装置B中盛放无水CaCl₂，C中盛放Ba(OH)₂溶液，则根据装置增重的质量来测定沉淀的组成。C中盛放Ba(OH)₂溶液，Ba(OH)₂溶解度大于Ca(OH)₂，能充分吸收CO₂；且M(BaCO₃)大于M(CaCO₃)，测量误差小；
②装置B的质量增加2.7 g，C中产生沉淀的质量为19.7 g 。，说明27.1g的沉淀分解生成0.15g H₂O,0.1mol CO₂，则CuO的质量是4.7g，物质的量是0.25mol，所以沉淀中n(Cu)：n(OH^-):n(CO₃^2-)=0.25：0.3：0.1=5：6：2，所以该沉淀的化学式为Cu₅(OH)₆(CO₃)₂.