Question

某研究性学习小组将一定浓度Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为两者反应只生成CuCO₃一种沉淀；
乙同学认为这两者相互促进水解反应，生成一种Cu(OH)₂沉淀；
丙同学认为生成CuCO₃和Cu(OH)₂两种沉淀。
（查阅资料知：CuCO₃和Cu(OH)₂均不带结晶水）
Ⅰ.按照乙同学的理解Na₂CO₃溶液和CuSO₄溶液反应的离子反应方程式为：     _    ；
在探究沉淀物成分前，须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作为 ①过滤②洗涤③干燥。
Ⅱ．请用下图所示装置，选择必要的试剂，定性探究生成物的成分。

（1）各装置连接顺序为                    。
（2）装置C中装有的试剂名称是                            。
（3）按你的装置连接顺序，甲的猜想是正确的，则可通过________________________现象来说明甲的猜想是正确的。
Ⅲ．若CuCO₃和Cu(OH)₂两者都有，丙同学通过装置Ⅰ进行定量分析来测定其组成。

（1）实验有关操作为：①往锥形瓶中放入适量的样品：②从分液漏斗往锥形瓶中加入过量的稀硫酸；③检验装置的气密性；④测定收集到水的体积。
正确的操作顺序为____________________。
（2）广口瓶中水的上面覆盖了一层植物油，若瓶中的液体没有装满（上方留有少量空间），实验测得CO₂的体积将___________（填偏大、偏小或不变）。
（3）若实验中测得样品的质量为wg，气体的体积为aL（标况下），则样品中CuCO₃的质量分数为___________（CuCO₃的式量为124）。
（4）丁同学认为，丙同学的实验方法，可能因气体体积测量不准，导致误差较大。建议改用图中的Ⅱ、III装置进行实验。只需进行简单而又必要的数据测定，可比较准确地确定样品中CuCO₃的质量分数，较合理的装置_______（填代号）。但是丁同学的装置仍然有缺陷，所测结果将偏高或偏低__________。理由是___________________________

Answer 1

Ⅰ.Cu²⁺+CO₃^2-+H₂O=Cu(OH)₂+CO₂
Ⅱ．ACB   无水硫酸铜  C中固体不变蓝，B中出现浑浊
Ⅲ． 3124     不变     a/22.4×124/W   Ⅲ
偏高 锥形瓶中水蒸气残留 或者偏低  吸收空气中的水蒸气

试题分析：
Ⅰ乙同学的认为：这两者相互促进水解反应，生成Cu（OH）₂一种沉淀，即是碳酸钠和硫酸铜之间发生双水解反应，原理为：Na₂CO₃+CuSO4+H₂O═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄+CO₂↑
Ⅱ．（1）利用加热装置验证生成的产物，利用A加热分解碳酸铜或氢氧化铜，利用C检验是否有水生成验证是否含有氢氧化铜；利用装置B中 石灰水变浑浊证明生成二氧化碳验证碳酸铜的存在，所以装置连接为A、C、B；
（2）无水硫酸铜可以检验水的产生和存在，放在干燥管中来检验，故答案为：无水硫酸铜；
（3）碳酸铜受热分解会产生氧化铜和二氧化碳，二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊，
Ⅲ（1）应先进行装置气密性检验，然后依次加入固体药品、液体药品，最后进行气体排出水的测量，确定产生气体体积；
（2）广口瓶的液体没有装满，不会影响测定的结果
（3）产生的气体二氧化碳气体的体积为aL，n CO2="n" CuCO₃=" a/22.4,m" CuCO₃₌ a/22.4×124
则样品中CuCO₃的质量分数为a/22.4×124/W
（4）较合理的装置是Ⅲ，因为用碱石灰吸收二氧化碳和水，无法求出CuCO₃的质量。P₂O₅只吸收水蒸气。先求Cu(OH)_2，再求得CuCO₃的质量。
此题的答案是开放性的，只要合理就行；偏高 锥形瓶中水蒸气残留 或者偏低 盛有P₂O₅的干燥管吸收空气中的水蒸气，质量偏大，导致Cu(OH)₂质量偏大，测得的CuCO₃的质量分数偏低。