Question

某小組同學將一定濃度NaHCO₃溶液加入到CuSO₄溶液中發現生成了沉淀。甲同學認為沉淀是CuCO₃；乙同學認為沉淀是CuCO₃和Cu(OH)₂的混合物，他們設計實驗測定沉淀中CuCO₃的質量分數。
(1)按照甲同學的觀點，發生反應的離子方程式為           。
(2)乙同學認為有Cu(OH)₂生成的理論依據是       (用離子方程式表示)。
(3)兩同學利用下圖所示裝置進行測定

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實驗過程中有以下操作步驟：
a．關閉K₁、K₃，打開K₂、K₄，充分反應
b．打開K₁、K₄，關閉K₂、K₃，通入過量空氣
c．打開K₁、K₃，關閉K₂、K₄，通入過量空氣
正確的順序是       (填選項序號，下同)。
若未進行步驟       ，將使測量結果偏低。
④若沉淀樣品的質量為m g，裝置D的質量增加了n g，則沉淀中CuCO₃的質量分數為       。
(4)丙同學認為還可以通過測量CO₂的體積或測量       來測定沉淀中CuCO₃的質量分數。

Answer 1

(1)Cu^2＋＋2=CuCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O
(2)＋H₂OH₂CO₃＋OH^－
(3)①過濾　②防止空氣中CO₂和水蒸氣進入裝置D
③cab　b　④
(4)樣品質量和樣品充分灼燒后的質量

(1)甲同學的觀點認為H^＋＋，和Cu^2＋反應生成CuCO₃沉淀，同時，H^＋＋H₂CO₃H₂O＋CO₂↑。
所以離子方程式為
Cu^2＋＋2=CuCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O。
(2)乙同學認為有Cu(OH)₂是由于＋H₂OH₂CO₃＋OH^－，Cu^2＋與OH^－結合生成Cu(OH)₂。
(3)①分離沉淀采用過濾的方法，而凈化沉淀須洗滌(洗去附著的離子)、干燥(除去水分)。
②裝置D需準確稱量，所以E中堿石灰是為了防止空氣中的CO₂和水蒸氣進入D裝置。
③一開始應排除系統內的空氣，所以應關閉K₂、K₄，打開K₁、K₃；然后滴入稀硫酸使樣品反應，所以應關閉K₁、K₃，打開K₂、K₄；為了使生成的CO₂氣體充分被吸收，應通入過量空氣，此時應關閉K₂、K₃，打開K₁、K₄。若未進行最后一步，生成的CO₂不能被充分吸收，造成所測結果偏低。
④
(4)通過CO₂可求CuCO₃，進一步求其質量分數；樣品為CuCO₃、Cu(OH)₂，灼燒后為CuO，可列方程組求CuCO₃的質量分數。