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(diǎn)，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(yàn)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?yàn)?div id="jnm8rms" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

→

 

→

 

．
（2）能證明生成物中有CuCO₃的實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(yàn)，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(yàn)，若有碳酸銅可用澄清的石灰水檢驗(yàn)產(chǎn)生的二氧化碳；
（2）用澄清的石灰水檢驗(yàn)是否產(chǎn)生二氧化碳，說明含有CuCO₃；
Ⅲ、（1）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)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(jì)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?dú)溲趸�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(yàn)，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(yàn)，若有碳酸銅可用澄清的石灰水檢驗(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)開始時(shí)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(jì)算結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差，故開始時(shí)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?dú)溲趸�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(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)分析應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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．