题目内容

某小组同学将一定浓度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中发现生成了沉淀。甲同学认为沉淀是CuCO3;乙同学认为沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物,他们设计实验测定沉淀中CuCO3的质量分数。
(1)按照甲同学的观点,发生反应的离子方程式为           
(2)乙同学认为有Cu(OH)2生成的理论依据是       (用离子方程式表示)。
(3)两同学利用下图所示装置进行测定

①在研究沉淀物组成前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为       、洗涤、干燥。
②装置E中碱石灰的作用是       
③实验过程中有以下操作步骤:
a.关闭K1、K3,打开K2、K4,充分反应
b.打开K1、K4,关闭K2、K3,通入过量空气
c.打开K1、K3,关闭K2、K4,通入过量空气
正确的顺序是       (填选项序号,下同)。
若未进行步骤       ,将使测量结果偏低。
④若沉淀样品的质量为m g,装置D的质量增加了n g,则沉淀中CuCO3的质量分数为       
(4)丙同学认为还可以通过测量CO2的体积或测量       来测定沉淀中CuCO3的质量分数。
(1)Cu2+2=CuCO3↓+CO2↑+H2O
(2)+H2OH2CO3+OH
(3)①过滤 ②防止空气中CO2和水蒸气进入装置D
③cab b ④
(4)样品质量和样品充分灼烧后的质量
(1)甲同学的观点认为H和Cu2反应生成CuCO3沉淀,同时,HH2CO3H2O+CO2↑。
所以离子方程式为
Cu2+2=CuCO3↓+CO2↑+H2O。
(2)乙同学认为有Cu(OH)2是由于+H2OH2CO3+OH,Cu2与OH结合生成Cu(OH)2
(3)①分离沉淀采用过滤的方法,而净化沉淀须洗涤(洗去附着的离子)、干燥(除去水分)。
②装置D需准确称量,所以E中碱石灰是为了防止空气中的CO2和水蒸气进入D装置。
③一开始应排除系统内的空气,所以应关闭K2、K4,打开K1、K3;然后滴入稀硫酸使样品反应,所以应关闭K1、K3,打开K2、K4;为了使生成的CO2气体充分被吸收,应通入过量空气,此时应关闭K2、K3,打开K1、K4。若未进行最后一步,生成的CO2不能被充分吸收,造成所测结果偏低。

(4)通过CO2可求CuCO3,进一步求其质量分数;样品为CuCO3、Cu(OH)2,灼烧后为CuO,可列方程组求CuCO3的质量分数。
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