Question

（2013?信陽(yáng)二模）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)．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；其中“洗滌”的具體操作是

在過(guò)濾器中用玻璃棒引流添加蒸餾水浸沒(méi)濾渣，靜止，如此重復(fù)2-3次

．
（2）裝置E中堿石灰的作用

防止空氣中CO₂和水蒸氣進(jìn)入裝置D影響二氧化碳的質(zhì)量測(cè)定

（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

cab

（填選項(xiàng)序號(hào)，下同）；若未進(jìn)行步驟

b

，將使測(cè)量結(jié)果偏低．
（4）B中產(chǎn)生氣體的離子方程式為

CuCO₃+2H⁺=Cu²⁺+CO₂↑+H₂O

（5）若沉淀樣品的質(zhì)量為m g，裝置D的質(zhì)量增加了n g，則沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

31n

11m

．

Answer 1

分析：（1）在研究沉淀物組成前，須將沉淀從溶液中分離并凈化，需要過(guò)濾、洗滌、干燥；
 （2）實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)定D裝置質(zhì)量裝置確定二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而確定沉淀中碳酸銅的質(zhì)量，計(jì)算碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．裝置E中堿石灰的作用是吸收空氣中的CO₂和水蒸氣，防止空氣中CO₂和水蒸氣進(jìn)入裝置D影響二氧化碳的質(zhì)量測(cè)定；
（3）實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)定D裝置質(zhì)量裝置確定二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而確定沉淀中碳酸銅的質(zhì)量，計(jì)算碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．開(kāi)始裝置內(nèi)含有二氧化碳，應(yīng)向裝置內(nèi)通入除去二氧化碳的空氣，排盡裝置內(nèi)的二氧化碳，故應(yīng)打開(kāi)K₁、K₃，關(guān)閉K₂、K₄；然后從分液漏斗中加入硫酸，充分反應(yīng)；故應(yīng)關(guān)閉K₁、K₃，打開(kāi)K₂、K₄；反應(yīng)完畢，容器內(nèi)殘留部分二氧化碳，應(yīng)向裝置內(nèi)通入除去二氧化碳的空氣，排出裝置內(nèi)的二氧化碳使反應(yīng)生成的二氧化碳被裝置D完全吸收，否則會(huì)導(dǎo)致二氧化碳測(cè)定的質(zhì)量偏低，測(cè)定碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低；
（4）碳酸銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、水和二氧化碳，根據(jù)離子方程式書(shū)寫(xiě)規(guī)則書(shū)寫(xiě)；
（5）裝置D的質(zhì)量增加的ng為反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量，計(jì)算二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)碳元素守恒可知n（CuCO₃）=n（CO₂），進(jìn)而計(jì)算沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）在研究沉淀物組成前，須將沉淀從溶液中分離并凈化，需要過(guò)濾、洗滌、干燥，洗滌操作步驟是：在過(guò)濾器中用玻璃棒引流添加蒸餾水浸沒(méi)濾渣，靜止，如此重復(fù)2-3次，
故答案為：過(guò)濾；在過(guò)濾器中用玻璃棒引流添加蒸餾水浸沒(méi)濾渣，靜止，如此重復(fù)2-3次；
（2）實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)定D裝置質(zhì)量裝置確定二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而確定沉淀中碳酸銅的質(zhì)量，計(jì)算碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．裝置E中堿石灰的作用是吸收空氣中的CO₂和水蒸氣，防止空氣中CO₂和水蒸氣進(jìn)入裝置D影響二氧化碳的質(zhì)量測(cè)定，
故答案為：防止空氣中CO₂和水蒸氣進(jìn)入裝置D影響二氧化碳的質(zhì)量測(cè)定；
（3）實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)定D裝置質(zhì)量裝置確定二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而確定沉淀中碳酸銅的質(zhì)量，計(jì)算碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．開(kāi)始裝置內(nèi)含有二氧化碳，應(yīng)向裝置內(nèi)通入除去二氧化碳的空氣，排盡裝置內(nèi)的二氧化碳，故應(yīng)打開(kāi)K₁、K₃，關(guān)閉K₂、K₄；然后從分液漏斗中加入硫酸，充分反應(yīng)；故應(yīng)關(guān)閉K₁、K₃，打開(kāi)K₂、K₄；反應(yīng)完畢，容器內(nèi)殘留部分二氧化碳，應(yīng)向裝置內(nèi)通入除去二氧化碳的空氣，排出裝置內(nèi)的二氧化碳使反應(yīng)生成的二氧化碳被裝置D完全吸收，故正確的順序是cab；
反應(yīng)完畢，容器內(nèi)殘留部分二氧化碳，應(yīng)向裝置內(nèi)通入除去二氧化碳的空氣，排出裝置內(nèi)的二氧化碳使反應(yīng)生成的二氧化碳被裝置D完全吸收，否則會(huì)導(dǎo)致二氧化碳測(cè)定的質(zhì)量偏低，測(cè)定碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，
故答案為：cab；b；
（4）碳酸銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅、水和二氧化碳，離子反應(yīng)方程式為CuCO₃+2H⁺=Cu²⁺+CO₂↑+H₂O，故答案為：CuCO₃+2H⁺=Cu²⁺+CO₂↑+H₂O；
（5）裝置D的質(zhì)量增加的ng為反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳的物質(zhì)的量=

ng

44g/mol

=

n

44

mol，根據(jù)碳元素守恒可知n（CuCO₃）=n（CO₂）=

n

44

mol，故碳酸銅的質(zhì)量為

n

44

mol×124g/mol=

31n

11

g，故沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

31n

11m

g×100%=

31n

11m

，
故答案為：

31n

11m

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與裝置的理解評(píng)價(jià)、對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的理解、物質(zhì)含量的測(cè)定、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力．