Question

某小組同學將一定濃度NaHCO₃溶液加入到CuSO₄溶液中發(fā)現(xiàn)生成了沉淀．甲同學認為沉淀是CuCO₃；乙同學認為沉淀是CuCO₃和Cu（OH）₂的混合物，他們設計實驗測定沉淀中CuCO₃的質量分數(shù)．兩同學利用下圖所示裝置進行測定

（1）盛裝稀硫酸的儀器名稱

 

，裝置E中堿石灰的作用

 

（2）B中產(chǎn)生氣體的離子方程式為

 

．
（3）實驗過程中有以下操作步驟：
a．關閉K₁、K₃，打開K₂、K₄，充分反應
b．打開K₁、K₄，關閉K₂、K₃，通入過量空氣
c．打開K₁、K₃，關閉K₂、K₄，通入過量空氣．
正確的順序是

 

（填選項序號，下同）；若未進行

 

步驟，將使測量結果偏低．步驟b中通入過量空氣的原因是

 

（4）若沉淀樣品的質量為m g，裝置D的質量增加了n g，則沉淀中CuCO₃的質量分數(shù)為

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量,性質實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：實驗目的為測定沉淀中CuCO₃的質量分數(shù)，由實驗裝置可知，A中NaOH溶液吸收二氧化碳，開始裝置內含有二氧化碳，應向裝置內通入除去二氧化碳的空氣，排盡裝置內的二氧化碳，故應打開K₁、K₃，關閉K₂、K₄；然后從分液漏斗中加入硫酸，充分反應，故應關閉K₁、K₃，打開K₂、K₄，反應完畢，容器內殘留部分二氧化碳，應向裝置內通入除去二氧化碳的空氣，排出裝置內的二氧化碳使反應生成的二氧化碳被裝置D完全吸收，否則會導致二氧化碳測定的質量偏低，測定碳酸銅的質量分數(shù)偏低；而E裝置可防止空氣的二氧化碳、水進入裝置D中，影響質量分數(shù)的測定，以此來解答．

解答： 解：（1）由圖可知，盛裝稀硫酸的儀器名稱分液漏斗，裝置E中堿石灰的作用是防止空氣中的H₂O和CO₂進入D中產(chǎn)生誤差，
故答案為：分液漏斗；防止空氣中的H₂O和CO₂進入D中產(chǎn)生誤差；
（2）B中產(chǎn)生氣體的離子方程式為CuCO₃+2H⁺═Cu²⁺+H₂O+CO₂↑，故答案為：CuCO₃+2H⁺═Cu²⁺+H₂O+CO₂↑；
（3）由實驗目的及裝置可知，開始裝置內含有二氧化碳，應向裝置內通入除去二氧化碳的空氣，排盡裝置內的二氧化碳，故應打開K₁、K₃，關閉K₂、K₄；然后從分液漏斗中加入硫酸，充分反應；故應關閉K₁、K₃，打開K₂、K₄；反應完畢，容器內殘留部分二氧化碳，應向裝置內通入除去二氧化碳的空氣，排出裝置內的二氧化碳使反應生成的二氧化碳被裝置D完全吸收，故正確的順序是cab；
反應完畢，容器內殘留部分二氧化碳，應向裝置內通入除去二氧化碳的空氣，排出裝置內的二氧化碳使反應生成的二氧化碳被裝置D完全吸收，否則會導致二氧化碳測定的質量偏低，測定碳酸銅的質量分數(shù)偏低，
故答案為：cab；b；使生成的CO₂全部進入D中；
（4）裝置D的質量增加的ng為反應生成的二氧化碳的質量，二氧化碳的物質的量為

ng

44g/mol

=

n

44

mol，根據(jù)碳元素守恒可知n（CuCO₃）=n（CO₂）=

n

44

mol，故碳酸銅的質量為

n

44

mol×124g/mol=

31n

11

g，故沉淀中CuCO₃的質量分數(shù)為

31n

11m

×100%=

31n

11m

，
故答案為：

31n

11m

．

點評：本題考查物質含量的測定及性質實驗方案設計，為高頻考點，把握實驗原理與裝置的理解評價、對實驗操作的理解、物質含量的測定、化學計算等為解答的關鍵，是對所學知識的綜合運用，需要學生具備扎實的基礎知識與分析問題、解決問題能力，題目難度中等．