题目内容
某研究性学习小组将一定浓度的Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀．对于沉淀的成分，甲同学认为可能是CuCO3；乙同学认为可能是Cu（OH）2；丙同学认为可能是CuCO3，和Cu（OH）2的混合物．丁同学查阅资料知：CuCO3和Cu（OH）2均不带结晶水，在加热条件下均能发生分解反应生成氧化铜，于是设计了如下实验来并通过数据分析来确定沉淀的成分．
其操作步骤是：
加热前，由A向B先通入足够的空气，并准确称量B、C、D的质量；充分加热后，再由A向装置通入足够空气至B恢复到常温，再分别准确称量 B、C、D的质量；
请回答下列问题：
（1）探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中分离并净化．其三个主要的操作步骤依次为： ．
（2）装置A中碱石灰的作用是 ，加热前通足够空气的作用是： ；充分加热后通入足够空气的作用是 ．
（3）分析b1、c1、d1、b2、c2、d26个数据间的关系，以此位依据，可以判断出沉淀的成分．
其操作步骤是：
加热前，由A向B先通入足够的空气，并准确称量B、C、D的质量；充分加热后，再由A向装置通入足够空气至B恢复到常温，再分别准确称量 B、C、D的质量；
| 装置质量（含药品） | m（B） | m（C） | m（D） |
| 加热前 | b1 | c1 | d1 |
| 加热后 | b2 | c2 | d2 |
（1）探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中分离并净化．其三个主要的操作步骤依次为：
（2）装置A中碱石灰的作用是
（3）分析b1、c1、d1、b2、c2、d26个数据间的关系，以此位依据，可以判断出沉淀的成分．
| 沉淀成分 | 可作判断的依据一 | 可作判断依据二 |
| 只是CuCO3 | ||
| 只是Cu（OH）2 | ||
| 是CuCO3和Cu（OH）2的混合物 |
分析：（1）沉淀从溶液中分离并净化，要先把沉淀从溶液中过滤出，要洗去附着的杂质，然后干燥；
（2）实验时，为减小误差，应排除空气中水和二氧化碳的干扰，并保证生成的水和二氧化碳完全吸收；
（3）根据反应方程式和B、C、D装置前后质量变化来判断沉淀的成分．
（2）实验时，为减小误差，应排除空气中水和二氧化碳的干扰，并保证生成的水和二氧化碳完全吸收；
（3）根据反应方程式和B、C、D装置前后质量变化来判断沉淀的成分．
解答：解：（1）沉淀从溶液中分离并净化，要先把沉淀从溶液中过滤出，要洗去附着的杂质，然后干燥除去沉淀中的水分，
故答案为：过滤、洗涤、干燥；
（2）实验开始时装置的空气中会有水蒸气和二氧化碳，若不排除被吸收装置吸收会对计算结果产生较大的误差，
故开始时先用除去水和二氧化碳的空气将装置中的水蒸气和二氧化碳排除，故装置C中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和CO2；
氢氧化铜和碳酸铜加热分解后会在反应装置中残留二氧化碳和水蒸气，
通过用除去水和二氧化碳的空气将装置中的水蒸气和二氧化碳赶出被吸收装置完全吸收，防止影响测定结果，
故答案为：吸收空气中的水蒸气和CO2；将装置B中的水、CO2 赶出；将装置B中产生的水蒸气和CO2全部赶出；
（3）若只有CuCO3，CuCO3分解反应方程式为：CuCO3
CuO+CO2↑，
C装置吸收水蒸气，由于无水蒸气，所以c1=c2，
D装置吸收二氧化碳，二氧化碳的质量为：d2-d1，b1-b2为固体减少质量，即为二氧化碳的质量，故b1-b2=d2-d1；
若只是Cu（OH）2，反应方程式为：Cu（OH）2
CuO+H2O，D装置吸收二氧化碳，由于无二氧化碳，所以d1=d2，
c2-c1为水的质量，b1-b2为固体质量差，即为水的质量，所以b1-b2=c2-c1；
若是CuCO3和Cu（OH）2的混合物，b1-b2为产物水和二氧化碳的质量，而c2-c1只为水的质量，d2-d1只为二氧化碳的质量，故（b1-b2）＞（c2-c1）＞0，或（b1-b2）＞（ d2-d1）＞0，
故答案为：
故答案为：过滤、洗涤、干燥；
（2）实验开始时装置的空气中会有水蒸气和二氧化碳，若不排除被吸收装置吸收会对计算结果产生较大的误差，
故开始时先用除去水和二氧化碳的空气将装置中的水蒸气和二氧化碳排除，故装置C中碱石灰的作用是吸收空气中的水蒸气和CO2；
氢氧化铜和碳酸铜加热分解后会在反应装置中残留二氧化碳和水蒸气，
通过用除去水和二氧化碳的空气将装置中的水蒸气和二氧化碳赶出被吸收装置完全吸收，防止影响测定结果，
故答案为：吸收空气中的水蒸气和CO2；将装置B中的水、CO2 赶出；将装置B中产生的水蒸气和CO2全部赶出；
（3）若只有CuCO3，CuCO3分解反应方程式为：CuCO3
| ||
C装置吸收水蒸气，由于无水蒸气，所以c1=c2，
D装置吸收二氧化碳，二氧化碳的质量为：d2-d1，b1-b2为固体减少质量，即为二氧化碳的质量，故b1-b2=d2-d1；
若只是Cu（OH）2，反应方程式为：Cu（OH）2
| ||
c2-c1为水的质量，b1-b2为固体质量差，即为水的质量，所以b1-b2=c2-c1；
若是CuCO3和Cu（OH）2的混合物，b1-b2为产物水和二氧化碳的质量，而c2-c1只为水的质量，d2-d1只为二氧化碳的质量，故（b1-b2）＞（c2-c1）＞0，或（b1-b2）＞（ d2-d1）＞0，
故答案为：
| 沉淀成分 | 可作判断的依据一 | 可作判断依据二 |
| 只是CuCO3 | 当c1=c2 | b1-b2=d2-d1 |
| 只是Cu（OH）2 | 当d1=d2 | b1-b2=c2-c1 |
| 是CuCO3和Cu（OH）2的混合物 | （b1-b2）＞（c2-c1）＞0 | 或（b1-b2）＞（ d2-d1）＞0 |
点评：本题考查对实验方案设计与装置的理解、实验基本操作、化学计算等，难度中等，理解实验原理是解题的关键，是对知识的综合运用，需要学生具备扎实的基础知识与运用知识分析问题、解决问题的能力．
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