Question

某研究性學習小組將一定濃度Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到藍色沉淀．
甲同學認為兩者反應(yīng)只生成CuCO₃一種沉淀； 
乙同學認為這兩者相互促進水解反應(yīng)，生成Cu（OH）₂一種沉淀； 丙同學認為生成CuCO₃和Cu（OH）₂兩種沉淀（查閱資料知：CuCO₃和Cu（OH）₂均不帶結(jié)晶水）
Ⅰ．按照乙同學的理解Na₂CO₃溶液和CuSO₄溶液反應(yīng)的化學反應(yīng)方程式為

 

；
 在探究沉淀物成分前，須將沉淀從溶液中分離并凈化．具體操作為過濾、洗滌、低溫烘干．
Ⅱ．若CuCO₃和Cu（OH）₂兩者都有，可通過下列所示裝置進行定量分析來測定其組成．

（1）裝置E中堿石灰的作用是

 

，實驗結(jié)束時要通入過量的空氣，其作用是

 

．
（2）若沉淀樣品的質(zhì)量為m克，裝置B質(zhì)量增加了n克，則沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分數(shù)

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：

分析：Ⅰ、Na₂CO₃溶液和CuSO₄溶液反應(yīng)，兩者相互促進水解反應(yīng)，生成Cu（OH）₂一種沉淀，同時生成硫酸鈉和水；
Ⅱ、（1）實驗開始時裝置的空氣中會有水蒸氣和二氧化碳，若不排除被吸收裝置吸收會對計算結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差，故開始時先用除去水和二氧化碳的空氣將裝置中的水蒸氣和二氧化碳排除；實驗結(jié)束氫氧化銅和碳酸銅加熱分解后會在反應(yīng)裝置中殘留二氧化碳和水蒸氣，通過用除去水和二氧化碳的空氣將裝置中的水蒸氣和二氧化碳趕出被吸收裝置完全吸收，最后裝置E是防止空氣中水蒸氣和二氧化碳進入D裝置產(chǎn)生測定誤差；
（2）裝置B質(zhì)量增加了n克，說明分解生成ng水，根據(jù)水的質(zhì)量計算沉淀中氫氧化銅的質(zhì)量，沉淀質(zhì)量減去氫氧化銅的質(zhì)量等于碳酸銅的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分數(shù)的定義計算．

解答： 解：Ⅰ、Na₂CO₃溶液和CuSO₄溶液反應(yīng)，兩者相互促進水解反應(yīng)，生成Cu（OH）₂一種沉淀，同時生成硫酸鈉和水，反應(yīng)的化學方程式為：Na₂CO₃+CuSO₄+H₂O═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄+CO₂↑；
故答案為：Na₂CO₃+CuSO₄+H₂O═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄+CO₂↑；
Ⅱ、（1）實驗開始時裝置的空氣中會有水蒸氣和二氧化碳，若不排除被吸收裝置吸收會對計算結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差，故開始時先用除去水和二氧化碳的空氣將裝置中的水蒸氣和二氧化碳排除，故裝置C中堿石灰的作用是吸收空氣中的H₂O 蒸汽和CO₂；氫氧化銅和碳酸銅加熱分解后會在反應(yīng)裝置中殘留二氧化碳和水蒸氣，通過用除去水和二氧化碳的空氣將裝置中的水蒸氣和二氧化碳趕出被吸收裝置完全吸收，防止影響測定結(jié)果．裝置E是防止空氣中水蒸氣和二氧化碳進入D裝置產(chǎn)生測定誤差；
故答案為：防止D裝置吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳；結(jié)束時通入處理過的空氣可以將裝置中滯留的水蒸氣和二氧化碳排出；
（2）裝置B質(zhì)量增加了n克，說明分解生成ng水，水的物質(zhì)的量為

n

18

mol，根據(jù)氫元素守恒可知氫氧化銅的物質(zhì)的量為

n

18

mol，故氫氧化銅的質(zhì)量為

n

18

mol×98g/mol=

49n

9

g，沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分數(shù)為

mg- 49n 9 g

mg

×100%=（1-

49n

9m

）×100%．
故答案為：（1-

49n

9m

）×100%．

點評：本題考查對實驗方案設(shè)計與裝置的理解、實驗基本操作、化學計算等，難度中等，理解實驗原理是 解題的關(guān)鍵，是對知識的綜合運用，需要學生具備扎實的基礎(chǔ)知識與運用知識分析問題、解決問題的能力．