碱式碳酸铜（Cu2(OH)2CO3）是名贵的矿物宝石孔雀石的主要成分，应用广泛，如在无机工业中用于制造各种铜化合物，有机工业中用作有机合成催化剂等等，某化学小组为了探究碱式碳酸铜生成条件对其产率的影响，设计了如下实验：设计原理：取一定体积的碳酸钠溶液（0.5mol/L）于100mL烧杯中，进行加热，恒温后将硫酸铜溶液（5.00mL，0.5mol/L）在不断搅拌下以一定速度逐滴加入到上述碳酸钠溶液中，反应达平衡后，静止，减压过滤，洗涤，烘干，即得到最终产品，同时有气体放出。（1）反应原理为：________________________________ 。（2）探究反应原料用量比对反应产物的影响。该化学小组根据所提供试剂设计两个实验，来说明反应原料用量对产品的影响。提供试剂：0.5mol/LNa2CO3溶液、0.5mol/LCuSO4溶液①填写下表的空白处：_____________、_____________。序号-|||-项目-|||-① ② ③ ④-|||-硫酸铜溶液体积 /mL 2.0 2.0 2.0 2.0-|||-碳酸钠溶液体积 /mL 1.6 2.0 2.8-|||-_(2)C(O)_(3)/CuS(O)_(4) (/1 比) 0.8 1 1.4②通过实验画图可知：当比值为_____________ ，碱式碳酸铜产量最好。序号-|||-项目-|||-① ② ③ ④-|||-硫酸铜溶液体积 /mL 2.0 2.0 2.0 2.0-|||-碳酸钠溶液体积 /mL 1.6 2.0 2.8-|||-_(2)C(O)_(3)/CuS(O)_(4) (/1 比) 0.8 1 1.4（3）反应温度对产率的影响在三支试管中各加入2.0 mL 0.5 mol·L-1CuSO4溶液，另取四支试管各加入由上述实验得到的合适用量的0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液。从这两列试管中各取一支将它们分别置于室温、30℃、50℃、100℃的环境中，数分钟后将CuSO4溶液倒入Na2CO3溶液中振荡并观察现象，发现：沉淀颜色分别为蓝色沉淀，绿色沉淀，深绿色沉淀，绿色中带有黑色沉淀，实验结果也如上图所示，请思考，为什么温度过高产率反而下降________________，该实验加热方式为_______________________。（4）分析所制得的碱式碳酸铜的质量分数。将已准确称量的0.5g试样放入300mL的锥形瓶中，加入5mL醋酸加热使其溶解，再用100mL水将其稀释。加入2.5gKI振荡混合，经过5分钟后，加入数滴淀粉溶液，用0.1mol/L的硫代硫酸钠溶液进行滴定。当_____________________ 时即达滴定的终点。（5）反应的原理：2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 ，I2+2 S2O32- = 2 I-+S2O62-。 若消耗0.1mol/L硫代硫酸钠40 mL，则试样中铜的质量百分率为________________ 。该溶液的滴定度为______________。（每毫升标准溶液相当于被测物质的质量，单位是g/mL或mg/mL）（保留三位有效数字）
碱式碳酸铜（Cu2(OH)2CO3）是名贵的矿物宝石孔雀石的主要成分，应用广泛，如在无机工业中用于制造各种铜化合物，有机工业中用作有机合成催化剂等等，某化学小组为了探究碱式碳酸铜生成条件对其产率的影响，设计了如下实验：
设计原理：取一定体积的碳酸钠溶液（0.5mol/L）于100mL烧杯中，进行加热，恒温后将硫酸铜溶液（5.00mL，0.5mol/L）在不断搅拌下以一定速度逐滴加入到上述碳酸钠溶液中，反应达平衡后，静止，减压过滤，洗涤，烘干，即得到最终产品，同时有气体放出。
（1）反应原理为：________________________________ 。
（2）探究反应原料用量比对反应产物的影响。
该化学小组根据所提供试剂设计两个实验，来说明反应原料用量对产品的影响。
提供试剂：0.5mol/LNa2CO3溶液、0.5mol/L
CuSO4溶液
①填写下表的空白处：_____________、_____________。
②通过实验画图可知：当比值为_____________ ，碱式碳酸铜产量最好。
（3）反应温度对产率的影响
在三支试管中各加入2.0 mL 0.5 mol·L-1CuSO4溶液，另取四支试管各加入由上述实验得到的合适用量的0.5 mol·L-1 Na2CO3溶液。从这两列试管中各取一支将它们分别置于室温、30℃、50℃、100℃的环境中，数分钟后将CuSO4溶液倒入Na2CO3溶液中振荡并观察现象，发现：沉淀颜色分别为蓝色沉淀，绿色沉淀，深绿色沉淀，绿色中带有黑色沉淀，实验结果也如上图所示，请思考，为什么温度过高产率反而下降________________，该实验加热方式为_______________________。
（4）分析所制得的碱式碳酸铜的质量分数。
将已准确称量的0.5g试样放入300mL的锥形瓶中，加入5mL醋酸加热使其溶解，再用100mL水将其稀释。加入2.5gKI振荡混合，经过5分钟后，加入数滴淀粉溶液，用0.1mol/L的硫代硫酸钠溶液进行滴定。当_____________________ 时即达滴定的终点。
（5）反应的原理：2Cu2+ + 4I- = 2CuI + I2 ，I2+2 S2O32- = 2 I-+
S2O62-。 若消耗0.1mol/L硫代硫酸钠40 mL，则试样中铜的质量百分率为________________ 。该溶液的滴定度为______________。（每毫升标准溶液相当于被测物质的质量，单位是g/mL或mg/mL）（保留三位有效数字）
题目解答
答案
(1) 2CuSO4 + 2Na2CO3 +
H2O=Cu2(OH)2CO3 + CO2
(2) ① 2.4 ； 1.2
； ② 1.2
(3)
温度过高，生成的碱式碳酸铜会加热分解 ； 水浴加热
(4)
滴入最后一滴硫代硫酸钠溶液，溶液恰好由蓝色变为无色，且半分钟内不褪色
(5)
51.2% ； 0.0125g/mL
解析
碱式碳酸铜的生成反应是硫酸铜和碳酸钠在水中的反应，生成碱式碳酸铜和二氧化碳气体。反应方程式为：2CuSO_4 + 2Na_2CO_3 + H_2O=Cu_2(OH)_2CO_3 + CO_2
步骤 2：反应原料用量比对反应产物的影响
根据题目提供的试剂，设计实验来探究反应原料用量比对反应产物的影响。通过计算硫酸铜和碳酸钠的摩尔比，可以得到不同比值下的实验结果。当比值为1.2时，碱式碳酸铜产量最好。
步骤 3：反应温度对产率的影响
在不同温度下进行反应，观察沉淀颜色的变化。温度过高时，生成的碱式碳酸铜会加热分解，导致产率下降。实验中采用水浴加热方式，以控制反应温度。
步骤 4：分析所制得的碱式碳酸铜的质量分数
通过滴定法测定碱式碳酸铜的质量分数。将试样溶解后，加入KI，经过反应生成碘，再用硫代硫酸钠滴定。当滴入最后一滴硫代硫酸钠溶液，溶液恰好由蓝色变为无色，且半分钟内不褪色时，即达滴定的终点。
步骤 5：计算铜的质量百分率和滴定度
根据滴定反应的原理，计算出铜的质量百分率和滴定度。若消耗0.1mol/L硫代硫酸钠40 mL，则试样中铜的质量百分率为51.2%。该溶液的滴定度为0.0125g/mL。