Question

【題目】某同學(xué)將一定濃度的Na2CO3溶液加入CuSO4溶液中，發(fā)現(xiàn)生成了沉淀，其對(duì)沉淀的成分進(jìn)行如下探究：

[提出假設(shè)]

假設(shè)1：沉淀是CuCO3；

假設(shè)2：(1) ________________________________________；

假設(shè)3沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物。

[驗(yàn)證假設(shè)]

（2）如果假設(shè)1成立，則反應(yīng)的離子方程式為_________________________。

（3）用離子方程式表示假設(shè)3中有Cu(OH)2生成的理論依據(jù)：______________________________。

（4）為證明以上哪種假設(shè)成立，該同學(xué)用如圖裝置測(cè)定沉淀樣品中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

①實(shí)驗(yàn)時(shí)的步驟依次為a.打開K1、K3，關(guān)閉K2、K4，通入過量空氣；b.關(guān)閉K1、K3，打開K2、K4，充分反應(yīng)；c.打開K1、K4，關(guān)閉K2、K3，通入過量空氣，若未進(jìn)行步驟a，將使測(cè)定結(jié)果________(填“偏低”“偏高”或“無影響”)。②實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)通入過量空氣的目的是_____________。③裝置E的作用是_____________，④若打開K2時(shí)發(fā)現(xiàn)稀硫酸不能滴下，接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是______________。

（5）若沉淀樣品的質(zhì)量為10.0 g，裝置D的質(zhì)量增加了2.2 g，則假設(shè)_______________成立。

Answer 1

【答案】 沉淀是Cu(OH)2 Cu2＋＋CO32=CuCO3↓ CO32＋H2OHCO3＋OH－，2OH－＋Cu2＋=Cu(OH)2↓ 偏高 將裝置中滯留的CO2排至裝置D中，使其被堿石灰吸收 吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，防止被D中堿石灰吸收 打開分液漏斗上口的塞子（或?qū)⒎忠郝┒飞峡诘男】着c塞子的凹槽對(duì)準(zhǔn)） 3

【解析】一定濃度的Na2CO3溶液加入CuSO4溶液中，發(fā)現(xiàn)生成了沉淀，可能是反應(yīng)生成的碳酸銅沉淀，也可能是雙水解生成的氫氧化銅沉淀，也可能是二者共存的沉淀分析判斷，依據(jù)假設(shè)推斷可知，假設(shè)2：沉淀是Cu(OH)2；
(1)如果假設(shè)1成立，則反應(yīng)的離子反應(yīng)為碳酸根離子和銅離子結(jié)合生成碳酸銅沉淀，離子方程式為Cu2++CO32-═CuCO3↓；
(2)沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物，可能是碳酸根離子水解顯堿性和銅離子水解顯酸性相互促進(jìn)反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀，碳酸根離子結(jié)合銅離子生成碳酸銅沉淀，其中有Cu(OH)2生成的理論依據(jù)是CO32＋H2OHCO3＋OH－，2OH－＋Cu2＋=Cu(OH)2↓ ；
(3)①為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)先通入過量經(jīng)NaOH處理的空氣，排除裝置內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w，即打開K1、K3，關(guān)閉K2、K4，通入過量空氣，一段時(shí)間之后，再關(guān)閉K1、K3，打開K2、K4，充分反應(yīng)，最后還要通入過量經(jīng)NaOH處理的空氣，使生成的二氧化碳全部被吸收，即打開K1、K4，關(guān)閉K2、K3，通入過量空氣，如若未進(jìn)行步驟a，打開K1、K3，關(guān)閉K2、K4，通入過量空氣，裝置中的二氧化碳不能被趕出，將使測(cè)量結(jié)果偏高；

②實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)通入過量空氣的目的是將裝置中的二氧化碳全部趕出到堿石灰吸收，減少誤差；

③利用裝置E中堿石灰可吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，防止被D中堿石灰吸收；

④若打開K2時(shí)發(fā)現(xiàn)稀硫酸不能滴下，說明分液漏斗上方?jīng)]有外界空氣想通，則接下來應(yīng)進(jìn)行的操作是打開分液漏斗上口的塞子(或?qū)⒎忠郝┒飞峡诘男】着c塞子的凹槽對(duì)準(zhǔn))即可；

(5)裝置D的質(zhì)量增加了2.2g，應(yīng)為CO2的質(zhì)量，則m(CuCO3)==0.05mol，
則沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=62%，說明沉淀含有氫氧化銅沉淀，說明假設(shè)3正確。