Question

某研究性学习小组将一定浓度Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到蓝色沉淀。

甲同学认为沉淀可能是CuCO₃；乙同学认为沉淀可能是Cu(OH)₂；丙同学认为沉淀可能是CuCO₃和Cu(OH)₂的混合物。（查阅资料知：CuCO₃和Cu(OH)₂均不带结晶水）

Ⅰ．（1）按照甲同学的观点，发生反应的离子反应方程式为                             ；

（2）在探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中分离并净化。其具体操作依次为                。

Ⅱ．请用下图所示装置，选择必要的试剂，定性探究生成物的成分。

（3）B中试剂为                。

（4）能证明生成物中有CuCO₃的实验现象是                        。

Ⅲ．若CuCO₃和Cu(OH)₂两者都有，可利用下列装置通过实验测定其组成。

（5）装置C中碱石灰的作用是                   ，实验开始和结束时都要通入过量的空气，请说明结束时通入过量空气的作用是                       。

（6）各装置连接顺序为 e→                       →h。(填字母序号)

（7）若沉淀样品的质量为m克，装置B质量增加了n克，则沉淀中CuCO₃的质量分数为                             。

Answer

（12分）

（1）CO32－ +Cu2+ =CuCO3↓；

（2）过滤、洗涤、干燥

（3）无水硫酸铜固体；

（4）装置C中澄清石灰水变混浊

（5）吸收空气中的H2O 蒸汽和CO2；将装置中滞留的气体赶出

（6）f→a→b→d→c→g；

（7）（1－）×100%

【解析】

试题分析：（1）沉淀是CuCO3说明，Na2CO3溶液与CuSO4溶液发生反应生成硫酸钠与碳酸铜，即碳酸根与铜离子反应生成碳酸铜沉淀，反应离子方程式为CO32-+Cu2+=CuCO3↓，故答案为：CO32-+Cu2+=CuCO3↓；

（2）先将固体与溶液分离，采取过滤方法，然后洗涤沉淀附着的物质，再进行干燥，可得较纯净的沉淀，故答案为：过滤、洗涤、干燥；

（3）利用加热的方法检验，氢氧化铜和碳酸铜加热分解得到氧化铜、水和二氧化碳，若有氢氧化铜可在B中用无水硫酸铜检验，若有碳酸铜可在C中用澄清的石灰水检验产生的二氧化碳，故答案为：无水硫酸铜固体；

（4）用澄清的石灰水检验是否产生二氧化碳，装置C中澄清石灰水变浑浊，说明生成二氧化碳，即说明含有CuCO3．故答案为：装置C中澄清石灰水变混浊；

（5）实验开始时装置的空气中会有水蒸气和二氧化碳，若不排除被吸收装置吸收会对计算结果产生较大的误差，故开始时先用除去水和二氧化碳的空气将装置中的水蒸气和二氧化碳排除，故装置C中碱石灰的作用是吸收空气中的H2O 蒸汽和CO2；氢氧化铜和碳酸铜加热分解后会在反应装置中残留二氧化碳和水蒸气，通入过量的空气将装置中的水蒸气和二氧化碳赶出被吸收装置完全吸收，防止影响测定结果，故答案为：吸收空气中的H2O 蒸汽和CO2；将装置中滞留的气体赶出；

（6）碱石灰可以吸收水和二氧化碳，空气中的水以及二氧化碳会干扰试验结果应该将其在实验之前排除掉，并在装置的最后放上碱石灰，防止空气中的水和二氧化碳来干扰试验结果，可以用浓硫酸来吸收水，用碱石灰来吸收二氧化碳，根据浓硫酸和碱石灰的增重量来确定生成水和二氧化碳的量，故答案为：f→a→b→d→c→g；

（7）装置B质量增加了n克，说明分解生成ng水，水的物质的量为=mol，根据氢元素守恒可知氢氧化铜的物质的量为mol，故氢氧化铜的质量为mol×98g/mol=g，沉淀中CuCO3的质量分数为×100%=（1-）×100%，故答案为：（1-）×100%。

考点：考查了探究实验、化学计算、化学实验的基本操作的相关知识。