Question

某研究性學(xué)習(xí)小組將一定濃度Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到藍(lán)色沉淀。

甲同學(xué)認(rèn)為兩者反應(yīng)只生成CuCO₃一種沉淀；

乙同學(xué)認(rèn)為這兩者相互促進(jìn)水解反應(yīng)，生成一種Cu(OH)₂沉淀；

丙同學(xué)認(rèn)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(xué)的理解Na₂CO₃溶液和CuSO₄溶液反應(yīng)的離子反應(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 ①過濾②洗滌③干燥。

Ⅱ．請(qǐng)用下圖所示裝置，選擇必要的試劑，定性探究生成物的成分。

（1）各裝置連接順序?yàn)?u>                     。

（2）裝置C中裝有的試劑名稱是                             。

（3）按你的裝置連接順序，甲的猜想是正確的，則可通過________________________現(xiàn)象來說明甲的猜想是正確的。

Ⅲ．若CuCO₃和Cu(OH)₂兩者都有，丙同學(xué)通過裝置Ⅰ進(jìn)行定量分析來測(cè)定其組成。

（1）實(shí)驗(yàn)有關(guān)操作為：①往錐形瓶中放入適量的樣品：②從分液漏斗往錐形瓶中加入過量的稀硫酸；③檢驗(yàn)裝置的氣密性；④測(cè)定收集到水的體積。

正確的操作順序?yàn)開___________________。

（2）廣口瓶中水的上面覆蓋了一層植物油，若瓶中的液體沒有裝滿（上方留有少量空間），實(shí)驗(yàn)測(cè)得CO₂的體積將___________（填偏大、偏小或不變）。

（3）若實(shí)驗(yàn)中測(cè)得樣品的質(zhì)量為wg，氣體的體積為aL（標(biāo)況下），則樣品中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________（CuCO₃的式量為124）。

（4）丁同學(xué)認(rèn)為，丙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，可能因氣體體積測(cè)量不準(zhǔn)，導(dǎo)致誤差較大。建議改用圖中的Ⅱ、III裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。只需進(jìn)行簡(jiǎn)單而又必要的數(shù)據(jù)測(cè)定，可比較準(zhǔn)確地確定樣品中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，較合理的裝置_______（填代號(hào)）。但是丁同學(xué)的裝置仍然有缺陷，所測(cè)結(jié)果將偏高或偏低__________。理由是___________________________

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ.Cu²⁺+CO₃^2-+H₂O=Cu(OH)₂+CO₂

Ⅱ．ACB    無水硫酸銅  C中固體不變藍(lán)，B中出現(xiàn)渾濁

Ⅲ． 3124      不變     a/22.4×124/W    Ⅲ

偏高 錐形瓶中水蒸氣殘留  或者偏低   吸收空氣中的水蒸氣

【解析】

試題分析：

Ⅰ乙同學(xué)的認(rèn)為：這兩者相互促進(jìn)水解反應(yīng)，生成Cu（OH）₂一種沉淀，即是碳酸鈉和硫酸銅之間發(fā)生雙水解反應(yīng)，原理為：Na₂CO₃+CuSO4+H₂O═Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄+CO₂↑

Ⅱ．（1）利用加熱裝置驗(yàn)證生成的產(chǎn)物，利用A加熱分解碳酸銅或氫氧化銅，利用C檢驗(yàn)是否有水生成驗(yàn)證是否含有氫氧化銅；利用裝置B中 石灰水變渾濁證明生成二氧化碳驗(yàn)證碳酸銅的存在，所以裝置連接為A、C、B；

（2）無水硫酸銅可以檢驗(yàn)水的產(chǎn)生和存在，放在干燥管中來檢驗(yàn)，故答案為：無水硫酸銅；

（3）碳酸銅受熱分解會(huì)產(chǎn)生氧化銅和二氧化碳，二氧化碳可以使澄清的石灰水變渾濁，

Ⅲ（1）應(yīng)先進(jìn)行裝置氣密性檢驗(yàn)，然后依次加入固體藥品、液體藥品，最后進(jìn)行氣體排出水的測(cè)量，確定產(chǎn)生氣體體積；

（2）廣口瓶的液體沒有裝滿，不會(huì)影響測(cè)定的結(jié)果

（3）產(chǎn)生的氣體二氧化碳?xì)怏w的體積為aL，n CO2=n CuCO₃= a/22.4,m CuCO₃₌ a/22.4×124

則樣品中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為a/22.4×124/W

（4）較合理的裝置是Ⅲ，因?yàn)橛脡A石灰吸收二氧化碳和水，無法求出CuCO₃的質(zhì)量。P₂O₅只吸收水蒸氣。先求Cu(OH)_2，再求得CuCO₃的質(zhì)量。

此題的答案是開放性的，只要合理就行；偏高 錐形瓶中水蒸氣殘留  或者偏低  盛有P₂O₅的干燥管吸收空氣中的水蒸氣，質(zhì)量偏大，導(dǎo)致Cu(OH)₂質(zhì)量偏大，測(cè)得的CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低。

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)裝置的綜合分析、利用。