Question

某研究性學(xué)習(xí)小組將一定濃度的Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到藍(lán)色沉淀．對(duì)于沉淀的成分，甲同學(xué)認(rèn)為可能是CuCO₃；乙同學(xué)認(rèn)為可能是Cu（OH）₂；丙同學(xué)認(rèn)為可能是CuCO₃，和Cu（OH）₂的混合物．丁同學(xué)查閱資料知：CuCO₃和Cu（OH）₂均不帶結(jié)晶水，在加熱條件下均能發(fā)生分解反應(yīng)生成氧化銅，于是設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)來并通過數(shù)據(jù)分析來確定沉淀的成分．

其操作步驟是：
加熱前，由A向B先通入足夠的空氣，并準(zhǔn)確稱量B、C、D的質(zhì)量；充分加熱后，再由A向裝置通入足夠空氣至B恢復(fù)到常溫，再分別準(zhǔn)確稱量 B、C、D的質(zhì)量；

裝置質(zhì)量（含藥品）	m（B）	m（C）	m（D）
加熱前	b1	c1	d1
加熱后	b2	c2	d2

請(qǐng)回答下列問題：
（1）探究沉淀成分前，須將沉淀從溶液中分離并凈化．其三個(gè)主要的操作步驟依次為：

 

．
（2）裝置A中堿石灰的作用是

 

，加熱前通足夠空氣的作用是：

 

；充分加熱后通入足夠空氣的作用是

 

．
（3）分析b₁、c₁、d₁、b₂、c₂、d₂6個(gè)數(shù)據(jù)間的關(guān)系，以此位依據(jù)，可以判斷出沉淀的成分．

沉淀成分	可作判斷的依據(jù)一	可作判斷依據(jù)二
只是CuCO3
只是Cu（OH）2
是CuCO3和Cu（OH）2的混合物

Answer 1

分析：（1）沉淀從溶液中分離并凈化，要先把沉淀從溶液中過濾出，要洗去附著的雜質(zhì)，然后干燥；
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，為減小誤差，應(yīng)排除空氣中水和二氧化碳的干擾，并保證生成的水和二氧化碳完全吸收；
（3）根據(jù)反應(yīng)方程式和B、C、D裝置前后質(zhì)量變化來判斷沉淀的成分．

解答：解：（1）沉淀從溶液中分離并凈化，要先把沉淀從溶液中過濾出，要洗去附著的雜質(zhì)，然后干燥除去沉淀中的水分，
故答案為：過濾、洗滌、干燥；
（2）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)裝置的空氣中會(huì)有水蒸氣和二氧化碳，若不排除被吸收裝置吸收會(huì)對(duì)計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生較大的誤差，
故開始時(shí)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水蒸氣和CO₂；
氫氧化銅和碳酸銅加熱分解后會(huì)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，
故答案為：吸收空氣中的水蒸氣和CO₂；將裝置B中的水、CO₂ 趕出；將裝置B中產(chǎn)生的水蒸氣和CO₂全部趕出；
（3）若只有CuCO₃，CuCO₃分解反應(yīng)方程式為：CuCO₃

△   .

CuO+CO₂↑，
C裝置吸收水蒸氣，由于無水蒸氣，所以c₁=c₂，
D裝置吸收二氧化碳，二氧化碳的質(zhì)量為：d₂-d₁，b₁-b₂為固體減少質(zhì)量，即為二氧化碳的質(zhì)量，故b₁-b₂=d₂-d₁；
若只是Cu（OH）₂，反應(yīng)方程式為：Cu（OH）₂

△   .

CuO+H₂O，D裝置吸收二氧化碳，由于無二氧化碳，所以d₁=d₂，
c₂-c₁為水的質(zhì)量，b₁-b₂為固體質(zhì)量差，即為水的質(zhì)量，所以b₁-b₂=c₂-c₁；
若是CuCO₃和Cu（OH）₂的混合物，b₁-b₂為產(chǎn)物水和二氧化碳的質(zhì)量，而c₂-c₁只為水的質(zhì)量，d₂-d₁只為二氧化碳的質(zhì)量，故（b₁-b₂）＞（c₂-c₁）＞0，或（b₁-b₂）＞（ d₂-d₁）＞0，
故答案為：

沉淀成分	可作判斷的依據(jù)一	可作判斷依據(jù)二
只是CuCO3	當(dāng)c1=c2	b1-b2=d2-d1
只是Cu（OH）2	當(dāng)d1=d2	b1-b2=c2-c1
是CuCO3和Cu（OH）2的混合物	（b1-b2）＞（c2-c1）＞0	或（b1-b2）＞（ d2-d1）＞0

點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與裝置的理解、實(shí)驗(yàn)基本操作、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與運(yùn)用知識(shí)分析問題、解決問題的能力．