Question

某小組同學(xué)將一定濃度NaHCO₃溶液加入到CuSO₄溶液中發(fā)現(xiàn)生成了沉淀。甲同學(xué)認(rèn)為沉淀是CuCO₃;乙同學(xué)認(rèn)為沉淀是CuCO₃和Cu(OH)₂的混合物,他們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
(1)按照甲同學(xué)的觀點(diǎn),發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                               。
(2)兩同學(xué)利用下圖所示裝置進(jìn)行測(cè)定:

①在研究沉淀物組成前,須將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作依次為過(guò)濾、洗滌、干燥。
②裝置E中堿石灰的作用是                                。 
③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中有以下操作步驟:
a.關(guān)閉K₁、K₃,打開(kāi)K₂、K₄,充分反應(yīng)
b.打開(kāi)K₁、K₄,關(guān)閉K₂、K₃,通入過(guò)量空氣
c.打開(kāi)K₁、K₃,關(guān)閉K₂、K₄,通入過(guò)量空氣
正確的順序是       (填選項(xiàng)序號(hào),下同)。若未進(jìn)行步驟       ,將使測(cè)量結(jié)果偏低。 
④若沉淀樣品質(zhì)量為m g,裝置D質(zhì)量增加了n g,則沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為       。 
(3)丙同學(xué)認(rèn)為還可以通過(guò)測(cè)量CO₂的體積并測(cè)量       來(lái)測(cè)定沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 

Answer 1

(1)Cu²⁺ + 2HC=uCO₃↓+ CO₂↑+ H₂O
(2)②防止空氣中CO₂和水蒸氣進(jìn)入裝置D ③ cab  b
④×100%
(3)樣品質(zhì)量(或樣品充分灼燒后的質(zhì)量)(其他合理答案也可)

(1)如果甲的觀點(diǎn)正確,則生成碳酸銅的同時(shí),必然還生成CO₂和水,離子方程式為Cu²⁺ + 2HCCuCO₃↓+CO₂↑+ H₂O。
(2)②由于空氣中也含有水蒸氣和CO₂,所以E中堿石灰的作用是防止空氣中的CO₂和水蒸氣進(jìn)入裝置D,干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
③由于裝置中也含有空氣,所以首先要排盡裝置中的空氣,然后再反應(yīng)。由于反應(yīng)中生成的氣體會(huì)殘留在裝置中,因此反應(yīng)結(jié)束后,再通入空氣將反應(yīng)生成的氣體全部排出,因此正確的答案選cab。如果不進(jìn)行b步驟,必使CO₂的量偏小,將使測(cè)量結(jié)果偏低。
④D是吸收CO₂的,所以碳酸銅的質(zhì)量是×124 g,所以碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是×100%。
(3)由CO₂的體積可計(jì)算CuCO₃的物質(zhì)的量,還必須直接或間接測(cè)得樣品的質(zhì)量。