Question

某研究性學(xué)習(xí)小組將一定濃度的Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到藍(lán)色沉淀．甲同學(xué)認(rèn)為沉淀可能是CuCO₃； 乙同學(xué)認(rèn)為沉淀可能是Cu（OH）₂；丙同學(xué)認(rèn)為沉淀可能是CuCO₃和Cu（OH）₂的混合物．（查閱資料知：CuCO₃和Cu（OH）₂均不帶結(jié)晶水）
Ⅰ、（1）按照甲同學(xué)的觀點，發(fā)生反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為

 

；
（2）在探究沉淀成分前，須將沉淀從溶液中過濾、洗滌、低溫干燥，檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是

 

．
Ⅱ、請用如圖所示裝置，選擇必要的試劑，定性探究生成物的成分．

（1）各裝置連接順序為

 

→

 

→

 

．
（2）能證明生成物中有CuCO₃的實驗現(xiàn)象是

 

．
Ⅲ、若CuCO₃和Cu（OH）₂兩者都有，可利用下列裝置通過實驗測定其組成．
（1）裝置C中堿石灰的作用是

 

．
（2）若沉淀樣品的質(zhì)量為m克，裝置B質(zhì)量增加了n克，則沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：Ⅰ、（1）沉淀是CuCO₃說明，Na₂CO₃溶液與CuSO₄溶液發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鈉與碳酸銅，即碳酸根與銅離子反應(yīng)生成碳酸銅沉淀，反應(yīng)離子方程式為CO₃^2-+Cu²⁺=CuCO₃↓；
（2）由于碳酸銅沉淀是Na₂CO₃溶液與CuSO₄溶液發(fā)生反應(yīng)生成的，故表面會殘留有硫酸根的雜質(zhì)離子，所以檢驗最后一次洗滌液中是否含有硫酸根離子即可；
Ⅱ、（1）利用加熱的方法檢驗，氫氧化銅和碳酸銅加熱分解得到氧化銅、水和二氧化碳，若有氫氧化銅可用無水硫酸銅檢驗，若有碳酸銅可用澄清的石灰水檢驗產(chǎn)生的二氧化碳；
（2）用澄清的石灰水檢驗是否產(chǎn)生二氧化碳，說明含有CuCO₃；
Ⅲ、（1）實驗開始時裝置的空氣中會有水蒸氣和二氧化碳，若不排除被吸收裝置吸收會對計算結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差；
（2）裝置B質(zhì)量增加了n克，說明分解生成ng水，水的物質(zhì)的量為

n

18

mol，根據(jù)氫元素守恒可知氫氧化銅的物質(zhì)的量為

n

18

mol，故氫氧化銅的質(zhì)量為

n

18

mol×98g/mol=

49n

9

g，沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

mg- 49n 9 g

mg

×100%=（1-

49n

9m

）×100%．

解答： 解：Ⅰ、（1）沉淀是CuCO₃說明，Na₂CO₃溶液與CuSO₄溶液發(fā)生反應(yīng)生成硫酸鈉與碳酸銅，即碳酸根與銅離子反應(yīng)生成碳酸銅沉淀，反應(yīng)離子方程式為CO₃^2-+Cu²⁺=CuCO₃↓，故答案為：CO₃^2-+Cu²⁺=CuCO₃↓；
（2）由于碳酸銅沉淀是Na₂CO₃溶液與CuSO₄溶液發(fā)生反應(yīng)生成的，故表面會殘留有硫酸根的雜質(zhì)離子，所取最后一次洗滌液，滴加BaCl₂溶液，無沉淀生成，說明已洗凈，故答案為：取最后一次洗滌液，滴加BaCl₂溶液，無沉淀生成，說明已洗凈；
Ⅱ、（1）利用加熱的方法檢驗，氫氧化銅和碳酸銅加熱分解得到氧化銅、水和二氧化碳，若有氫氧化銅可用無水硫酸銅檢驗，若有碳酸銅可用澄清的石灰水檢驗產(chǎn)生的二氧化碳．
故答案為：A；C；B；
（2）用澄清的石灰水檢驗是否產(chǎn)生二氧化碳，裝置B中澄清石灰水變渾濁，說明生成二氧化碳，即說明含有CuCO₃，故答案為：裝置B中澄清石灰水變混濁；
Ⅲ、（1）實驗開始時裝置的空氣中會有水蒸氣和二氧化碳，若不排除被吸收裝置吸收會對計算結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差，故開始時先用除去水和二氧化碳的空氣將裝置中的水蒸氣和二氧化碳排除，故裝置C中堿石灰的作用是吸收空氣中的H₂O 蒸汽和CO₂，故答案為：吸收空氣中的H₂O 蒸汽和CO₂；
（2）裝置B質(zhì)量增加了n克，說明分解生成ng水，水的物質(zhì)的量為

n

18

mol，根據(jù)氫元素守恒可知氫氧化銅的物質(zhì)的量為

n

18

mol，故氫氧化銅的質(zhì)量為

n

18

mol×98g/mol=

49n

9

g，沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

mg- 49n 9 g

mg

×100%=（1-

49n

9m

）×100%，
故答案為=（1-

49n

9m

）×100%．

點評：本題考查了物質(zhì)組成的實驗分析應(yīng)用，實驗設(shè)計和步驟理解應(yīng)用是解題關(guān)鍵，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．