Question

某小组同学将一定浓度NaHCO₃溶液加入到CuSO₄溶液中发现生成了沉淀。甲同学认为沉淀是CuCO₃；乙同学认为沉淀是CuCO₃和Cu(OH)₂的混合物，他们设计实验测定沉淀中CuCO₃的质量分数。
(1)按照甲同学的观点，发生反应的离子方程式为           。
(2)乙同学认为有Cu(OH)₂生成的理论依据是       (用离子方程式表示)。
(3)两同学利用下图所示装置进行测定

①在研究沉淀物组成前，须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为       、洗涤、干燥。
②装置E中碱石灰的作用是       。
③实验过程中有以下操作步骤：
a．关闭K₁、K₃，打开K₂、K₄，充分反应
b．打开K₁、K₄，关闭K₂、K₃，通入过量空气
c．打开K₁、K₃，关闭K₂、K₄，通入过量空气
正确的顺序是       (填选项序号，下同)。
若未进行步骤       ，将使测量结果偏低。
④若沉淀样品的质量为m g，装置D的质量增加了n g，则沉淀中CuCO₃的质量分数为       。
(4)丙同学认为还可以通过测量CO₂的体积或测量       来测定沉淀中CuCO₃的质量分数。

Answer 1

(1)Cu^2＋＋2=CuCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O
(2)＋H₂OH₂CO₃＋OH^－
(3)①过滤　②防止空气中CO₂和水蒸气进入装置D
③cab　b　④
(4)样品质量和样品充分灼烧后的质量

(1)甲同学的观点认为H^＋＋，和Cu^2＋反应生成CuCO₃沉淀，同时，H^＋＋H₂CO₃H₂O＋CO₂↑。
所以离子方程式为
Cu^2＋＋2=CuCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O。
(2)乙同学认为有Cu(OH)₂是由于＋H₂OH₂CO₃＋OH^－，Cu^2＋与OH^－结合生成Cu(OH)₂。
(3)①分离沉淀采用过滤的方法，而净化沉淀须洗涤(洗去附着的离子)、干燥(除去水分)。
②装置D需准确称量，所以E中碱石灰是为了防止空气中的CO₂和水蒸气进入D装置。
③一开始应排除系统内的空气，所以应关闭K₂、K₄，打开K₁、K₃；然后滴入稀硫酸使样品反应，所以应关闭K₁、K₃，打开K₂、K₄；为了使生成的CO₂气体充分被吸收，应通入过量空气，此时应关闭K₂、K₃，打开K₁、K₄。若未进行最后一步，生成的CO₂不能被充分吸收，造成所测结果偏低。
④
(4)通过CO₂可求CuCO₃，进一步求其质量分数；样品为CuCO₃、Cu(OH)₂，灼烧后为CuO，可列方程组求CuCO₃的质量分数。