Question

Ⅰ、某小組同學將一定濃度NaHCO₃溶液加入到CuSO₄溶液中發現生成了沉淀。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。他們設計實驗通過測定沉淀中CuCO₃的質量分數來確定沉淀的組成。

（1）按照甲同學的觀點，發生反應的離子方程式為：    。
（2）兩同學利用下圖所示裝置進行測定：

①在研究沉淀物組成前，須將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作依次為_____、_____、干燥。
②裝置E中堿石灰的作用是    。
③實驗過程中有以下操作步驟:
a．關閉K₂、K₄，打開K₁、K₃，通入過量空氣
b．關閉K₁、K₃，打開K₂、K₄，充分反應
c．關閉K₂、K₃，打開K₁、K₄，通入過量空氣
若沉淀質量為m，C中濃硫酸增重x，D中堿石灰增重為y，則CuCO₃的質量分數為______。若未進行步驟a，將使測量結果    。
Ⅱ、某同學設計右圖所示裝置（夾持裝置略，氣密性已檢驗），用廢鐵屑來制取FeCl₃·6H₂O晶體。其操作步驟如下：
①打開彈簧夾K₁，關閉彈簧夾K₂，并打開活塞a，緩慢滴加鹽酸至過量。
②當……時，關閉彈簧夾K₁，打開彈簧夾K₂，當A中溶液完全進入燒杯后關閉活塞a。
③將燒杯中含有鹽酸的溶液蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾后得到FeCl₃·6H₂O晶體。
請回答：
（1）步驟②中“……”的內容是_____。
（2）寫出A中溶液進入燒杯后發生反應的離子方程式：____。
（3）步驟③燒杯中溶液里鹽酸的作用是____。

Answer 1

Ⅰ、（1）根據題意可得方程式為：Cu²⁺＋2HCO₃^-=CuCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O；
（2）①過濾；洗滌；② 防止空氣中CO₂和水蒸氣進入裝置D（或進入干燥管）；
③%（或） ；偏高；
Ⅱ、（1）A中固體完全消失；（2）2Fe²⁺＋H₂O₂＋2H⁺=2Fe³⁺＋2H₂O；
（3）鹽酸可抑制FeCl₃水解，防止產生Fe(OH)₃沉淀；

試題分析：Ⅰ、（1）Cu²⁺＋2HCO₃^-=CuCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O；（2）①將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作依次為過濾；洗滌；干燥。②裝置D中的堿石灰吸收反應產生的CO₂，通過測定其質量的多少來確定是否含有CuCO₃及其含量的多少，若空氣的成分進入，就會導致實驗的誤差，因此裝置E中堿石灰的作用是吸收空氣中的CO₂和水蒸氣，防止空氣中CO₂和水蒸氣進入裝置D（或進入干燥管）；③CuCO₃的質量分數為m(CuCO₃)÷m(總)×100%={(y÷44)×124}÷x×100%=%（或）若未進行步驟a，由于空氣中含有CO₂，會把空氣中的二氧化碳當作是CuCO₃反應產生的。所以將使測量結果偏高。Ⅱ（1）根據題意可知：步驟②中“……”的內容是待A中固體完全消失時。（2）FeCl₂與H₂O₂反應的方程式為2Fe²⁺＋H₂O₂＋2H⁺=2Fe³⁺＋2H₂O。（3）FeCl₃是強堿弱酸鹽，Fe3+水解使溶液而得到Fe(OH)₃沉淀。所以為了抑制FeCl₃水解，防止產生Fe(OH)₃沉淀要加入適量的鹽酸。