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，须将沉淀从溶液中通过过滤、洗涤、干燥等步骤分离并净化。

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是何种成分。

（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，还可利用下列装置通过实验测定其组成。

（5）各装置连接顺序为 e→f→                →j。(填字母序号)

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

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

Answer

（1） CO32－ +Cu2+ =CuCO3（3）无水硫酸铜固体

（4）装置C中澄清石灰水变混浊（5）f→a→b→d→c→g→h

（6）吸收空气中的H2O 蒸汽和CO2（2分）；将装置中滞留的气体赶出，使其充分被吸收

（7）1－ (或者：或者)

【解析】

试题分析：（1）一定浓度的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，理论基础是发生了复分解反应，则按照甲同学的观点，发生反应的离子反应方程式为CO32－ +Cu2+ =CuCO3。

（3）装置B用来检验是否有水生成，可用无水硫酸铜检验，若无水硫酸铜变蓝色说明有水生成，验证沉淀中有氢氧化铜生成，否则沉淀中无氢氧化铜，所以Ｂ中试剂为无水硫酸铜固体。

（4）碳酸铜受热分解生成氧化铜和二氧化碳，用澄清的石灰水检验是否产生二氧化碳，即装置C中澄清石灰水变浑浊，说明生成二氧化碳，即说明含有CuCO3。

（5）仪器的连接顺序应该为反应装置，检验水装置，检验CO2装置，为了防止空气中水和二氧化碳对反应的影响，则在反应装置之前，检验二氧化碳装置之后都要有隔绝空气的装置，所以顺序是e→f→a→b→d→c→g→h。

（6）为了防止空气中水和二氧化碳对反应的影响，则装置C中碱石灰的作用是吸收空气中的H2O 蒸汽和CO2；实验结束后装置中残留的气体不能被吸收，会对实验结果产生影响，所以结束时通入足量空气的作用是将装置中滞留的气体赶出，使其充分被吸收。

（7）装置B质量增加的是水的质量，即反应生成了ｎ克水，水的物质的量为ｎ／１８，则氢氧化铜的质量m[Cu(OH)2]=98×ｎ/18＝49ｎ/9g， m[CuCO3]=m-（49ｎ/9），则沉淀中CuCO3的质量分数为。

考点：考查化学实验方案的设计与评价，铜的化合物的性质探究等知识。