Question

（2010?茂名二模）化學興趣小組發現，往CuSO₄溶液中加入一定濃度的Na₂CO₃溶液得到的藍色沉淀，若加入NaOH溶液則得到淺綠色沉淀．為此，小組同學對沉淀成份作了如下探究：
I．探究藍色沉淀的成份
[猜想]：藍色沉淀①可能是CuCO₃；②可能是Cu（OH）₂；③是兩者的混合物．
[設計方案]：小組同學利用下列裝置通過實驗測定其組成

[問題與討論]
（1）寫出②猜想的依據

CO^2-₂水解成堿性，Cu²⁺與OH^-結合生成Cu（OH）₂

．
（2）裝置A中堿石灰的作用是

吸收空氣中的H₂蒸汽和CO₂

．
（3）檢查裝置氣密性并裝好藥品后，點燃酒精燈前應進行的操作是

通過量的空氣并稱量C、D的質量

．
（4）若沉淀樣品的質量為mg．裝置C質量增加了ng，則沉淀中CuCO₂的質量分數為

[1-（49n/9m）]

．
II．通過查找資料得知，該淺綠色沉淀物可能是溶解度最小的堿式硫酸銅（化學式為CUSO₄?3Cu（OH）₂）．請你設計一個實驗，證明濁液中的淺綠色沉淀物中是否含有硫酸根離子的方法

將濁液過濾，并把沉淀用蒸餾水洗滌至洗滌液用BaCl₂溶液檢驗不出SO₄^2-后，加入足量稀鹽酸溶解淺綠色沉淀，再用BaCl₂溶液檢驗，若溶液中有大量白色沉淀生成，則淺綠色沒淀中有SO₄^2-

．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）堿性環境下存在氫氧根離子可以和銅離子反應生成氫氧化銅沉淀；
（2）堿石灰作干燥劑，可以吸收水、二氧化碳；
（3）試驗通過驗證并測定水以及二氧化碳的存在、質量來確定沉淀的組成情況；
（4）根據氫氧化銅分解的化學方程式來計算；
Ⅱ、根據硫酸根的特征離子反應：可以和鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀來分析．

解答：解：I．（1）CO₃^2-水解成堿性，溶液中存在較多的氫氧根離子，而Cu^2-與OH^-結合生成沉淀Cu（OH）₂，
故答案為：CO₃^2-水解成堿性，Cu²⁺與OH^-結合生成Cu（OH）₂；
（2）該實驗原理是通過驗證并測定水以及二氧化碳的存在、質量來確定沉淀的組成情況，為了防止空氣中水以及二氧化碳的干擾，要用堿石灰來吸收空氣中的H₂蒸汽和CO₂，故答案為：吸收空氣中的H₂蒸汽和CO₂；
（3）該實驗原理是通過驗證并測定水以及二氧化碳的存在、質量來確定沉淀的組成情況，為了防止裝置中的空氣對實驗結果的影響，必須在點燃酒精燈之前通過量的空氣，排除空氣，并稱量C、D的質量，
故答案為：通過量的空氣并稱量C、D的質量；    
（4）裝置C質量增加了ng，則生成水的質量是ng，根據氫氧化銅的分解方程式：Cu（OH）₂

△   .

CuO+H₂O，當生成ng的水時，則含有氫氧化銅的質量是

49n

9

g，則沉淀中CuCO₃的質量為：m-

49n

9

g，所以沉淀中CuCO₃的質量分數為：

m- 49n 9

m

×100%=1-

49n

9m

，故答案為：1-

49n

9m

；
II．硫酸根的特征離子反應：可以和鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀，證明濁液中的淺綠色沉淀物中是否含有硫酸根離子時可以先將沉淀洗滌干凈，在加入足量稀鹽酸溶解淺綠色沉淀，再用BaCl₂溶液檢驗，故答案為：將濁液過濾，并把沉淀用蒸餾水洗滌至洗滌液用BaCl₂溶液檢驗不出SO₄^2-后，加入足量稀鹽酸溶解淺綠色沉淀，再用BaCl₂溶液檢驗，若溶液中有大量白色沉淀生成，則淺綠色沒淀中有SO₄^2-．

點評：本題是一道實驗探究物質的化學組成的題目，考查學生分析和解決問題的能力，難度較大．