Question

某小組同學(xué)將一定濃度NaHCO₃溶液加入到CuSO₄溶液中發(fā)現(xiàn)生成了沉淀。甲同學(xué)認(rèn)為沉淀是CuCO₃；乙同學(xué)認(rèn)為沉淀是CuCO₃和Cu(OH)₂的混合物，他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
（1）按照甲同學(xué)的觀點(diǎn)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                    
（2）兩同學(xué)利用下圖所示裝置進(jìn)行測(cè)定

①在研究沉淀物組成前，須將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作依次為     、洗滌、干燥。
②裝置E中堿石灰的作用是                         。
③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有以下操作步驟：
a．關(guān)閉K₁、K₃，打開(kāi)K₂、K₄，充分反應(yīng)
b．打開(kāi)K₁、K₄，關(guān)閉K₂、K₃，通入過(guò)量空氣
c．打開(kāi)K₁、K₃，關(guān)閉K₂、K₄，通入過(guò)量空氣
正確的順序是（填選項(xiàng)序號(hào)）                。
④若沉淀樣品的質(zhì)量為m g，裝置D的質(zhì)量增加了n g，則沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為        。

Answer 1

（10分）（1）Cu²⁺+2HCO₃^-＝CuCO₃↓+CO₂↑+H₂O（2分）（2）①過(guò)濾（2分）
②防止空氣中CO₂和水蒸氣進(jìn)入裝置D（2分） ③cab（2分） ④×100%（2分）

解析試題分析：（1）按照甲同學(xué)的觀點(diǎn)，HCO₃^-電離生成H⁺和CO₃^2-，CO₃^2-與Cu²⁺反應(yīng)生成CuCO₃沉淀，H⁺與HCO₃^-反應(yīng)生成CO₂和H₂O，所以反應(yīng)的離子方程式為Cu²⁺+2HCO₃^-＝CuCO₃↓+CO₂↑+H₂O。
（2）①將沉淀從溶液中分離并凈化，應(yīng)進(jìn)行過(guò)濾、洗滌和干燥等操作。
②為準(zhǔn)確測(cè)定生成CO₂的質(zhì)量，應(yīng)防止空氣中CO₂和水蒸氣進(jìn)入裝置，所以裝置E中堿石灰的作用是防止空氣中CO₂和水蒸氣進(jìn)入裝置D。
③為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)先通入過(guò)量經(jīng)NaOH處理的空氣，排盡裝置內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w，即打開(kāi)K₁、K₃，關(guān)閉K₂、K₄；通入過(guò)量空氣，一段時(shí)間之后，再關(guān)閉K₁、K₃，打開(kāi)K₂、K₄，充分反應(yīng)，最后還要通入過(guò)量經(jīng)NaOH處理的空氣，使生成的二氧化碳全部被吸收，即打開(kāi)K₁、K₄，關(guān)閉K₂、K₃，所以正確的操作順序是cab。
④裝置D的質(zhì)量增加了ng，應(yīng)為CO₂的質(zhì)量，則根據(jù)碳原子守恒可知m（CuCO₃）＝×124g/mol，所以沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%＝×100%。
考點(diǎn)：考查碳酸氫納與硫酸銅溶液反應(yīng)原理以及物質(zhì)含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與探究等