Question

（14分）某研究性學習小組將一定濃度的Na₂CO₃ 溶液滴入CuSO₄溶液中得到沉淀。
甲同學認為兩者反應只有CuCO₃一種沉淀生成；
乙同學認為這兩者相互促進水解反應，生成Cu(OH) ₂一種沉淀；
丙同學認為生成CuCO₃和Cu(OH) ₂兩種沉淀。

（1）各裝置連接順序為              →            →            。
（2）若甲同學的結論正確，實驗現象為                               。
II．若CuCO₃和Cu(OH)₂兩者都有，可通過下列所示裝置的連接，進行定量分析來測定其組成。

（1）儀器組裝好后首先要進行的實驗操作是              ，實驗結束時要繼續通入處理過的過量空氣，其作用是                                         。
（2）若沉淀樣品的質量為mg，當反應完全后，裝置C質量增加了ng，則沉淀中CuCO₃的質量分數為                       。
III．沉淀轉化在生產中也有重要應用。例如，用Na₂CO₃溶液可以將鍋爐水垢中的CaSO₄轉化為較疏松瓶易清除的CaCO₃，該沉淀轉化達到平衡時，其平衡常數K=___________（寫數值）。[已知Ksp(CaSO₄)=9.1×10^—6，Ksp(CaCO₃)=2.8×10^—9]
IV．藍銅礦的主要成分為2CuCO₃·Cu(OH)₂，當它與焦炭一起加熱時，可以生成銅、二氧化碳和水，寫出該反應的化學方程式_____________________________________________

Answer 1

I、⑴A→C→B  ⑵C中無水硫酸銅不變色, 裝置B中澄清石灰水變渾濁 
Ⅱ．⑴檢查裝置的氣密性  ⑵可以將裝置中滯留的水蒸氣和CO₂排出，使其分別被濃硫酸和堿石灰充分吸收。⑶1－49n/9m
Ⅲ．3.25×10³
IV．2[2 CuCO₃·Cu(OH)₂]+3C=7CO₂+6Cu+2H₂O

試題分析：I．請用下圖所示裝置，選擇必要的試劑，利用以下裝置完成簡單的定性探究生成物的成分的實驗。I（1）沉淀加熱分解的氣體為H₂O和CO₂，C中干燥管吸收H₂O,B中澄清石灰水吸收CO₂，因澄清石灰水中含有水份，所以先吸收H₂O后吸收CO₂，故各裝置連接順序為A→C→B。（2）CuCO₃加熱分解生成的氣體只有CO₂，故實驗現象為：C中無水硫酸銅不變色, 裝置B中澄清石灰水變渾濁。
II（2）若沉淀樣品的質量為m克，裝置B質量增加了n克，應為水的質量，發生：Cu(OH)₂CuO+H₂O，
Cu(OH)₂CuO+H₂O
98g              18g
m（Cu(OH)₂） ng
m（Cu(OH)₂），
m（CuCO₃），
ω（CuCO₃） =1－49n/9m，
則沉淀中CuCO₃的質量分數為1－49n/9m，
故答案為：1－49n/9m。
點評：本題考查化學反應機理的探究，題目難度中等，本題注意根據物質的化學性質設計實驗方案，易錯點為Ⅲ，注意實驗時要排除空氣中水和二氧化碳的干擾。