Question

三位同學為了探究Na₂CO₃與CuSO₄反應產生藍色沉淀的成分，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：兩者反應生成只有CuCO₃一種沉淀；乙同學認為：這兩者相互促進水解反應，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（CuCO₃和Cu（OH）₂均不帶結晶水）．
Ⅰ．按照乙同學的理解反應的化學反應方程式為：______；
Ⅱ．在探究沉淀物成分前，須將沉淀從溶液中分離并凈化．請用圖1所示裝置，選擇必要的試劑，定性探究生成物的成分．

（1）裝置C中裝有試劑的名稱是______．
（2）能證明甲同學觀點正確的實驗現象是______，能證明乙同學觀點正確的實驗現象是______．
Ⅲ．若CuCO₃和Cu（OH）₂兩者都有，可通過圖2所示裝置的連接，進行定量分析來測定其組成．
（3）各裝置連接順序為______→______→______→______→______．
（4）裝置C中堿石灰的作用是______，實驗開始時和實驗結束時都要通入過量且處理過的空氣其作用都是______．
（5）若沉淀樣品的質量為m克，裝置B質量增加了n克，則沉淀中CuCO₃的質量分數為______．

Answer 1

解：Ⅰ．乙同學的認為：這兩者相互促進水解反應，生成Cu（OH）₂一種沉淀，即是碳酸鈉和硫酸銅之間發生雙水解反應，原理為：Na₂CO₃+CuSO₄+H₂O→Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄+CO₂↑，
故答案為：Na₂CO₃+CuSO₄+H₂O→Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄+CO₂↑；
Ⅱ．（1）無水硫酸銅可以檢驗水的產生和存在，放在干燥管中來檢驗，故答案為：無水硫酸銅；
（2）碳酸銅受熱分解會產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，氫氧化銅受熱分解會產生氧化銅和水，水會使無水硫酸銅變藍，故答案為：裝置B中澄清石灰水變渾濁；裝置C中無水硫酸銅變藍；
Ⅲ．（3）堿石灰可以吸收水和二氧化碳，空氣中的水以及二氧化碳會干擾試驗結果應該將其在實驗之前排除掉，并在裝置的最后放上堿石灰，防止空氣中的水和二氧化碳來干擾試驗結果，可以用濃硫酸來吸收水，用堿石灰來吸收二氧化碳，根據濃硫酸和堿石灰的增重量來確定生成水和二氧化碳的量，故答案為：C、A、B、D、E （或C、A、B、E、D）；
（4）裝置C中堿石灰的作用是：吸收空氣中的H₂O 蒸汽和CO₂，驗開始時和實驗結束時都要通入過量且處理過的空氣其作用都是將裝置中滯留的H₂O 蒸汽和CO₂排出，故答案為：吸收空氣中的H₂O 蒸汽和CO₂； 將裝置中滯留的H₂O 蒸汽和CO₂排出；
（5）裝置B質量增加了n克，即生成水的質量是ng，根據方程式則生成的氫氧化銅的物質的質量是：g=g，所以碳酸銅的質量是（m-）g，質量分數為：1-，故答案為：1-．
分析：Ⅰ、根據乙同學的認為：這兩者相互促進水解反應，生成Cu（OH）₂一種沉淀來回答；
Ⅱ、（1）根據裝置中各個部分的作用來回答；
（2）根據碳酸銅和氫氧化銅受熱分解的性質來回答；
Ⅲ、（3）根據CuCO₃和Cu（OH）₂受熱分解的產物和檢驗所產生的現象來連接裝置；
（4）堿石灰可以吸收水和二氧化碳，空氣中的水以及二氧化碳會干擾試驗結果應該將其排除掉；
（5）裝置B質量增加了n克，即生成水的質量是ng，根據原子守恒來回答．
點評：本題屬于難度較大綜合性較強的物質推斷題，完成此類題目，要注意分析題干所提供的信息，明確各種物質的性質，以及哪些因素對實驗結果有影響，認真分析實驗數據，仔細作答，還要注意平時知識的積累．