题目内容
7．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．甲同学认为沉淀可能是CuCO3； 乙同学认为沉淀可能是Cu（OH）2；
丙同学认为沉淀可能是CuCO3和Cu（OH）2的混合物．（查阅资料知：CuCO3和Cu（OH）2均不带结晶水）
Ⅰ、按照甲同学的观点，在探究沉淀成分前，须对溶液中的沉淀进行如图1操作：过滤、洗涤、低温干燥，检验沉淀洗涤干净的方法是取最后一次洗涤液，滴加BaCl2溶液，无沉淀生成，说明已洗净．
Ⅱ、请用图2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A→C→B．
（2）能证明生成物中有CuCO3的实验现象是装置B中澄清石灰水变浑浊．
Ⅲ、若CuCO3和Cu（OH）2两者都有，可利用下列装置通过实验测定其组成．若沉淀样品的质量为m克，装置B质量增加了n克，则沉淀中Cu（OH）2的质量分数为$\frac{49n}{9m}$．
分析 Ⅰ、先将固体与溶液分离，采取过滤方法，然后洗涤沉淀附着的物质，再进行干燥，可得较纯净的沉淀；
Ⅱ、利用加热的方法检验，氢氧化铜和碳酸铜加热分解得到氧化铜、水和二氧化碳，若有氢氧化铜可用无水硫酸铜检验，若有碳酸铜可用澄清的石灰水检验产生的二氧化碳，澄清石灰水变浑浊说明含有CuCO3；
Ⅲ、装置B质量增加了n克，说明分解生成ng水，根据水的质量计算沉淀中氢氧化铜的质量，沉淀质量减去氢氧化铜的质量等于碳酸铜的质量，再利用质量分数的定义计算．
解答 解：Ⅰ、先将固体与溶液分离，采取过滤方法，然后洗涤沉淀附着的物质，再进行干燥，可得较纯净的沉淀，若沉淀洗涤干净，则洗涤液中不含有碳酸根离子，检验沉淀是否洗涤干净的方法：取最后一次洗涤液，滴加BaCl2溶液，无沉淀生成，说明已洗净，故答案为：过滤、洗涤；取最后一次洗涤液，滴加BaCl2溶液，无沉淀生成，说明已洗净；
Ⅱ、（1）利用加热的方法检验，氢氧化铜和碳酸铜加热分解得到氧化铜、水和二氧化碳，若有氢氧化铜可用无水硫酸铜检验，若有碳酸铜可用澄清的石灰水检验产生的二氧化碳．
故答案为：A→C→B；
（2）用澄清的石灰水检验是否产生二氧化碳，装置B中澄清石灰水变浑浊，说明生成二氧化碳，即说明含有CuCO3，故答案为：装置B中澄清石灰水变混浊；
Ⅲ、装置B质量增加了n克，说明分解生成ng水，水的物质的量为$\frac{n}{18}$mol，根据氢元素守恒可知氢氧化铜的物质的量为$\frac{n}{18}$mol，故氢氧化铜的质量为$\frac{n}{18}$mol×98g/mol=$\frac{49n}{9}$g，沉淀中氢氧化铜的质量分数为$\frac{\frac{49n}{9}}{m}$×100%=$\frac{49n}{9m}$，故答案为：$\frac{49n}{9m}$．
点评 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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