Question

（14分）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生成只有CuCO₃一种沉淀；

乙同学认为这两者相互促进水解反应，生成Cu(OH)₂一种沉淀；

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溶液反应的化学反应方程式为             ；

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中装有试剂的名称是                             。

（3）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，可通过下列所示装置进行定量分析来测定其组成。

（1）装置C中碱石灰的作用是                          ，实验开始时和实验结束时都要通入过量的空气其作用分别是               

（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

【答案】

ⅠNa₂CO₃ +CuSO₄ +H₂O=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄+CO₂↑（2分）；

Ⅱ（1）A→C→B（1分）（2）无水硫酸铜（1分）（3）装置B中澄清石灰水变浑（2分）

Ⅲ（1）吸收空气中的H₂O 蒸汽和CO₂（2分），开始时通入处理过的空气可以将装置中原有的含H₂O 蒸汽和CO₂的空气赶出；结束时通入处理过的空气可以将装置中滞留的H₂O 蒸汽和CO₂赶出。（2分）（2）1－（49n/9m）（2分）

【解析】Ⅰ．根据乙的理解，应该是水解相互促进引起的，所以方程式为Na₂CO₃ +CuSO₄ +H₂O=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄+CO₂↑。

Ⅱ。（1）由于碳酸铜分解生成物有CO₂，而氢氧化铜分解会产生水，据此可以通过检验水和CO₂的方法进行验证。由于通过澄清的石灰水会带出水蒸气，所以应该先检验水蒸气，因此正确的顺序是A→C→B。

（2）检验水蒸气一般用无水硫酸铜。

（3）如果含有碳酸铜，则分解会生成CO₂气体，因此装置B中澄清石灰水变浑。

Ⅲ．（1）由于要通过空气将装置中的气体完全排尽，而空气中也含有水蒸气和CO₂，所以装置C中碱石灰的作用是吸收空气中的H₂O 蒸汽和CO₂。

（2）开始时通入处理过的空气可以将装置中原有的含H₂O 蒸汽和CO₂的空气赶出；结束时通入处理过的空气可以将装置中滞留的H₂O 蒸汽和CO₂赶出。从而减少实验误差。

（3）装置B中增加的质量是水，所以氢氧化铜的质量是，所以沉淀中CuCO₃的质量分数为1－（49n/9m）。