Question

【題目】向CuSO4溶液中加入一定量NaHCO3，產生大量氣泡和綠色固體，溶液逐漸變為無色。

（1）將產生的氣體通入澄清石灰水，變渾濁，則該氣體為__________。

（2）某同學經過濾、洗滌等操作得到綠色固體和無色溶液，并進行如下探究。

[資料]常見綠色固體有堿式碳酸銅[Cu2（OH）2CO3]和堿式硫酸銅[Cu4（OH）6SO4]，都不溶于水，但能與酸反應。Na2SO4固體受熱不易分解。

I.綠色固體成分的探究

[實驗1]取洗凈后的綠色固體，加入足量的_________溶液，產生大量氣泡，振蕩后滴加___________，無現象，則該固體只含堿式碳酸銅。

II.溶液成分的探究

[猜測]取一定量溶液經蒸發、低溫干燥等操作得到白色固體，作如下猜測:白色固體可能是:①Na2SO4 ②NaHCO3 ③Na2SO4和NaHCO3

[實驗2]取該白色固體8.4g充分加熱至質量不再改變為止，測得剩余固體的質量_______（ 選填“<”、“=”或“>”）5.3g，則猜測①、②、③都不成立。

[實驗3]有同學查閱資料得知上述固體應為Na2SO410H2O和NaHCO3的混合物。為進一步確定白色固體的組成，該同學取適量白色固體，充分加熱至質量不再改變，并使產生的氣體全部緩緩通過下圖_______（選填 “甲”或“乙”）裝置，測定生成氣體的質量。

[數據]①濃硫酸增重2.7g；②堿石灰增重2.2g。則固體中各成分的質量比為_____________。

[結論]寫出CuSO4溶液和NaHCO3溶液反應的化學方程式_____________。

Answer 1

【答案】CO2 稀鹽酸或稀硝酸 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變渾濁，故該氣體為二氧化碳；

I、綠色固體成分的探究

實驗1：結論為該固體中只含堿式碳酸銅，故取洗凈后的綠色固體，加入足量的稀鹽酸溶液，稀鹽酸與堿式碳酸銅反應，生成氯化銅、二氧化碳和水，故產生大量氣泡，振蕩后滴加氯化鋇溶液，無現象，則該固體只含堿式碳酸銅，因為堿式硫酸銅與稀鹽酸反應生成氯化銅、硫酸銅和水，氯化鋇能與硫酸銅反應生成硫酸鋇沉淀，故填：稀鹽酸、氯化鋇；

Ⅱ、溶液成分的探究

實驗2：假設該8.4g白色固體是碳酸氫鈉，設完全反應生成碳酸鈉的質量為x

，x=5.3g

如果剩余固體的質量等于5.3g，則該白色固體為碳酸氫鈉，如果大于5.3g，則該白色固體是碳酸氫鈉和硫酸鈉的混合物，如果剩余固體的質量等于8.4g，則該白色固體是硫酸鈉，故充分加熱至質量不再改變為止，測得剩余固體的質量<5.3g，則猜測①、②、③都不成立；

實驗3：應使產生的氣體全部緩緩通過甲裝置，通過濃硫酸，測定生成水的質量，通過堿石灰測定生成二氧化碳的質量，如果通過乙裝置，則無法分別測定水和二氧化碳的質量；

數據：①濃硫酸增重2.7g，②堿石灰增重2.2g，說明共生成了2.7g水，2.2g二氧化碳，設碳酸氫鈉的質量為x，碳酸氫鈉加熱生成水的質量為y

，

x=8.4g，y=0.9g

Na2SO410H2O中水的質量為：2.7g-0.9g=1.8g

Na2SO410H2O的質量為：

故固體中NaHCO3和Na2SO410H2O的質量比為：8.4g：3.22g=420：161；

結論：由分析可知，硫酸銅溶液與碳酸氫鈉溶液反應生成堿式碳酸銅、Na2SO4、二氧化碳和水，該反應的化學方程式為：。