Question

【題目】某研究性學習小組將一定濃度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到藍色沉淀。

甲同學認為兩者反應生成只有CuCO3一種沉淀；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。（查閱資料知：CuCO3和Cu(OH)2均不帶結晶水）請你一起參與實驗探究并回答下列問題：

Ⅰ．在探究沉淀物成分前，須將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作為①_______________、

②_______________、

③________________。
II．請用下圖所示裝置，選擇必要的試劑，定性探究生成物的成分。

⑴各裝置連接順序為_____ →_____ → _____ 。

⑵裝置C中裝有試劑的名稱是_________________。

⑶能證明生成物中有CuCO3的實驗現象是________________________。

Ⅲ．若藍色沉淀中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中CuCO3組成：

⑴ 實驗開始時先要將空氣通過堿石灰的目的是____________________；

實驗中持續通入過量空氣的作用是______________。

⑵若沉淀樣品的質量為m克,裝置B質量增加了n克,則沉淀中CuCO3的質量分數為：_________。

Answer 1

【答案】 過濾 洗滌 干燥 A C B 無水硫酸銅 裝置B中澄清石灰水變混濁 吸收空氣中的水蒸汽和CO2 實驗中通人處理過的空氣可以將裝置中滯留的水蒸汽和CO2趕出被有關試劑完全吸收，從而保證測量數據的準確性 （m－98n /18）/ m ×100 %

【解析】I、從溶液中得到固體的實驗操作分別是過濾、洗滌和干燥；

Ⅱ、（1）利用加熱的方法檢驗，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，若有碳酸銅可用澄清的石灰水檢驗產生的二氧化碳，

因此各裝置連接順序為A、C、B；（2）裝置C檢驗是否有水生成，可用無水硫酸銅檢驗，若無水硫酸銅變藍色說明有水生成，驗證沉淀中有氫氧化銅生成，否則沉淀中無氫氧化銅；（3）用澄清的石灰水檢驗是否產生二氧化碳，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；

Ⅲ、（1）實驗開始時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算結果產生較大的誤差，故開始時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；實驗結束氫氧化銅和碳酸銅加熱分解后會在反應裝置中殘留二氧化碳和水蒸氣，也應通過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趕出被吸收裝置完全吸收；（2）裝置B質量增加了n克，說明分解生成ng水，水的物質的量為n/18mol，根據氫元素守恒可知氫氧化銅的物質的量為n/18mol，故氫氧化銅的質量為n/18mol×98g/mol=49n/9g，沉淀中CuCO3的質量分數為。