问题 问答题

某研究性学习小组将一定浓度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀.

甲同学认为两者反应只生成CuCO3一种沉淀;

乙同学认为这两者相互促进水解反应,生成Cu(OH)2一种沉淀;

丙同学认为生成CuCO3和Cu(OH)2两种沉淀.(查阅资料知:CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水)

I.按照乙同学的观点,请写出Na2CO3溶液和CuSO4溶液反应的离子方程式:______.

Ⅱ.在探究沉淀成分前,须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥,检验沉淀是否洗涤干净的方法是______.并用下图所示装置,选择必要的试剂,定性探究生成物的成分.

(1)装置B中所装试剂是______.

(2)能证明乙同学观点正确的实验现象是______.

Ⅲ.若CuCO3和Cu(OH)2两种沉淀都有,可通过下列所示装置的连接,进行定量分析来测定其组成.  

(3)各装置连接顺序为______接______接______接______接______.

(4)装置C中碱石灰的作用是______,实验开始时和实验结束时都要通入过量的空气,其作用分别是______.

(5)若沉淀样品的质量为m克,装置B质量增加了n克,则沉淀中CuCO3的质量分数为______.

答案

Ⅰ.Cu2+与CO32-发生相互促进的水解反应生成CO2和Cu(OH)2 ,可分别发生:CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,Cu2++2OH-=Cu(OH)2 ↓,也可写成总反应式:Cu2++CO32-+H2O=Cu(OH)2 ↓+CO2↑,

故答案为:Cu2++CO32-+H2O=Cu(OH)2 ↓+CO2↑或CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-,Cu2++2OH-=Cu(OH)2 ↓;

Ⅱ.沉淀具有吸附能力,可吸附硫酸根离子,通过加入氯化钡的方法进行检验,通常做法是取最后一次洗涤液,滴加BaCl2溶液,无沉淀生成,说明已洗净,

故答案为:取最后一次洗涤液,滴加BaCl2溶液,无沉淀生成,说明已洗净;

(1)如有Cu(OH)2,解热时生成水,用无水硫酸铜检验,如白色固体变为蓝色,说明有水生成,故答案为:CuSO4

(2)如为Cu(OH)2,解热时生成水,则B中无水硫酸铜变蓝,并且C中澄清石灰水不变浑浊,故答案为:B中无水硫酸铜变蓝,C中澄清石灰水不变浑浊;

Ⅲ.(3)若CuCO3和Cu(OH)2两种沉淀都有,加热时生成CO2和H2O,定量检验时,可用浓硫酸吸收水,用碱石灰吸收二氧化碳,实验时,为减小误差,应排除空气中水和二氧化碳的干扰,并保证水和二氧化碳完全吸收,则实验仪器的连接顺序应为C A B E D(或C A B D E),

故答案为:C A B E D(或C A B D E);

(4)为保证样品加热分解生成的二氧化碳和水蒸气完全被吸收,应通入空气,由于空气中含有二氧化碳和水蒸气,应先通过盛有碱石灰的装置B,反应结束后,为防止空气的中二氧化碳和水蒸气被吸收,应在装置的后面连接盛有碱石灰的干燥管,

故答案为:吸收空气中的H2O 蒸汽和CO2;开始时通入处理过的空气可以将装置中原有的H2O 蒸汽和CO2排出;结束时通入处理过的空气可以将装置中滞留的H2O 蒸汽和CO2赶出.

(5)若沉淀样品的质量为m克,装置B质量增加了n克,应为水的质量,发生:Cu(OH)2

  △  
.
 
CuO+H2O,

Cu(OH)2

  △  
.
 
CuO+H2O

98g               18g

m(Cu(OH)2)       ng

m(Cu(OH)2)=

98n
18
g,

m(CuCO3)=mg-

98n
18
g,

ω(CuCO3)=

mg-
98n
18
g
mg
=1-
49n
9m

则沉淀中CuCO3的质量分数为1-

49n
9m

故答案为:1-

49n
9m

单项选择题
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