Question

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、（1）按照甲同学的观点，发生反应的离子反应方程式为

 

；
（2）在探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥，检验沉淀是否洗涤干净的方法是

 

．
Ⅱ、请用如图所示装置，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）能证明生成物中有CuCO₃的实验现象是

 

．
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．
（1）装置C中碱石灰的作用是

 

．
（2）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CuCO₃的质量分数为

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：Ⅰ、（1）沉淀是CuCO₃说明，Na₂CO₃溶液与CuSO₄溶液发生反应生成硫酸钠与碳酸铜，即碳酸根与铜离子反应生成碳酸铜沉淀，反应离子方程式为CO₃^2-+Cu²⁺=CuCO₃↓；
（2）由于碳酸铜沉淀是Na₂CO₃溶液与CuSO₄溶液发生反应生成的，故表面会残留有硫酸根的杂质离子，所以检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子即可；
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；
（2）用澄清的石灰水检验是否产生二氧化碳，说明含有CuCO₃；
Ⅲ、（1）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；
（2）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

n

18

mol，根据氢元素守恒可知氢氧化铜的物质的量为

n

18

mol，故氢氧化铜的质量为

n

18

mol×98g/mol=

49n

9

g，沉淀中CuCO₃的质量分数为

mg- 49n 9 g

mg

×100%=（1-

49n

9m

）×100%．

解答： 解：Ⅰ、（1）沉淀是CuCO₃说明，Na₂CO₃溶液与CuSO₄溶液发生反应生成硫酸钠与碳酸铜，即碳酸根与铜离子反应生成碳酸铜沉淀，反应离子方程式为CO₃^2-+Cu²⁺=CuCO₃↓，故答案为：CO₃^2-+Cu²⁺=CuCO₃↓；
（2）由于碳酸铜沉淀是Na₂CO₃溶液与CuSO₄溶液发生反应生成的，故表面会残留有硫酸根的杂质离子，所取最后一次洗涤液，滴加BaCl₂溶液，无沉淀生成，说明已洗净，故答案为：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、（1）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H₂O 蒸汽和CO₂，故答案为：吸收空气中的H₂O 蒸汽和CO₂；
（2）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

n

18

mol，根据氢元素守恒可知氢氧化铜的物质的量为

n

18

mol，故氢氧化铜的质量为

n

18

mol×98g/mol=

49n

9

g，沉淀中CuCO₃的质量分数为

mg- 49n 9 g

mg

×100%=（1-

49n

9m

）×100%，
故答案为=（1-

49n

9m

）×100%．

点评：本题考查了物质组成的实验分析应用，实验设计和步骤理解应用是解题关键，掌握基础是关键，题目难度中等．