题目内容
【题目】某同学将一定浓度的Na2CO3溶液加入CuSO4溶液中，发现生成了沉淀，其对沉淀的成分进行如下探究：
[提出假设]
假设1：沉淀是CuCO3；
假设2：（1）________________________________________；
假设3沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。
[验证假设]
（2）如果假设1成立，则反应的离子方程式为_______________________________
（3）用离子方程式表示假设3中有Cu(OH)2生成的理论依据：_________________________
（4）为证明以上哪种假设成立，该同学用如图装置测定沉淀样品中CuCO3的质量分数：
①实验时的步骤依次为a.打开K1、K3，关闭K2、K4，通入过量空气；b.关闭K1、K3，打开K2、K4，充分反应；c.打开K1、K4，关闭K2、K3，通入过量空气，若未进行步骤a，将使测定结果________(填“偏低”“偏高”或“无影响”)。实验结束时通入过量空气的目的是_________________。
②若沉淀样品的质量为10.0 g，装置D的质量增加了2.2 g，则沉淀中CuCO3的质量分数为__________。
③由以上实验可知，假设____________成立。
【答案】 沉淀是Cu(OH)2 Cu2＋＋CO32=CuCO3↓ CO32＋H2O
HCO3＋OH－ ，2OH－＋Cu2＋=Cu(OH)2↓ 偏高 将装置中滞留的CO2排至装置D中，使其被碱石灰吸收 62% 3
【解析】（1）依据假设可知沉淀可能是碳酸铜或氢氧化铜或二者混合物，因此假设2沉淀全部为Cu(OH)2；（2）若假设1正确，生成碳酸铜说明是铜离子结合碳酸根离子，反应的离子方程式为Cu2＋＋CO32=CuCO3↓；（3）碳酸根水解，溶液显碱性，因此会产生氢氧化铜，有关方程式为，CO32＋H2OHCO3＋OH－，2OH－＋Cu2＋=Cu(OH)2↓；（4）①由实验目的及装置可知，开始装置内含有二氧化碳，应向装置内通入除去二氧化碳的空气，排尽装置内的二氧化碳，故应打开K1、K3，关闭K2、K4；然后从分液漏斗中加入硫酸，充分反应；故应关闭K1、K3，打开K2、K4；反应完毕，容器内残留部分二氧化碳，应向装置内通入除去二氧化碳的空气，排出装置内的二氧化碳使反应生成的二氧化碳被装置D完全吸收；若未进行步骤a，装置中的二氧化碳也被吸收，将使测定结果偏高；反应完毕，容器内残留部分二氧化碳，应向装置内通入除去二氧化碳的空气，排出装置内的二氧化碳使反应生成的二氧化碳被装置D完全吸收，否则会导致二氧化碳测定的质量偏低，测定碳酸铜的质量分数偏低；②装置D的质量增加的2.2g为反应生成的二氧化碳的质量，二氧化碳的物质的量为=2.2g÷44g/mol=0.05mol，根据碳元素守恒可知n（CuCO3）=n（CO2）=0.05mol，故碳酸铜的质量为0.05mol×124g/mol=6.2g，故沉淀中CuCO3的质量分数为6.2g/10g×100%=62%；③根据碳酸铜的沉淀质量分数可知含有氢氧化铜沉淀，所以假设3正确。
