Question

某小組同學將一定濃度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(shè)計實驗測定沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分數(shù)．
（1）按照甲同學的觀點，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______．
兩同學利用如圖所示裝置進行測定

（2）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．
（3）裝置E中堿石灰的作用是______．
（4）實驗過程中有以下操作步驟：
a．關(guān)閉K₁、K₃，打開K₂、K₄，充分反應(yīng)
b．打開K₁、K₄，關(guān)閉K₂、K₃，通入過量空氣
c．打開K₁、K₃，關(guān)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(jié)果偏低．
（5）若沉淀樣品的質(zhì)量為mg，裝置D的質(zhì)量增加了ng，則沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分數(shù)為______．
（6）丙同學認為還可以通過測量______來測定沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

解：（1）按照甲同學的觀點，HCO₃^-電離生成H⁺和CO₃^2-，CO₃^2-與Cu²⁺反應(yīng)生成CuCO₃沉淀，H⁺與HCO₃^-反應(yīng)生成CO₂和H₂O，
反應(yīng)的方程式為Cu²⁺+2HCO₃^-=CuCO₃↓+CO₂↑+H₂O（或：Cu²⁺+HCO₃^-=CuCO₃↓+H⁺、H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O），
故答案為：Cu²⁺+2HCO₃^-=CuCO₃↓+CO₂↑+H₂O（或：Cu²⁺+HCO₃^-=CuCO₃↓+H⁺、H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O）；
（2）將沉淀從溶液中分離并凈化，應(yīng)進行過濾、洗滌和干燥等操作，故答案為：過濾；
（3）為準確測定生成CO₂的質(zhì)量，應(yīng)防止空氣中CO₂和水蒸氣進入裝置，故答案為：防止空氣中CO₂和水蒸氣進入裝置D；
（4）為減小實驗誤差，應(yīng)先通入過量經(jīng)NaOH處理的空氣，排除裝置內(nèi)的二氧化碳氣體，即打開K₁、K₃，關(guān)閉K₂、K₄，通入過量空氣，一段時間之后，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，如若未進行步驟b，將使測量結(jié)果偏低，
故答案為：cab； b；
（5）裝置D的質(zhì)量增加了ng，應(yīng)為CO₂的質(zhì)量，則m（CuCO₃）=，則沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分數(shù)為=，
故答案為：；
（6）測定沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分數(shù)，還可通過測量CO₂的體積或稱量加熱后固體的質(zhì)量進行計算，
故答案為：CO₂的體積．
分析：（1）按照甲同學的觀點，HCO₃^-電離生成H⁺和CO₃^2-，CO₃^2-與Cu²⁺反應(yīng)生成CuCO₃沉淀，H⁺與HCO₃^-反應(yīng)生成CO₂和H₂O；
（2）將沉淀從溶液中分離并凈化，應(yīng)進行過濾、洗滌和干燥等操作；
（3）為準確測定生成CO₂的質(zhì)量，應(yīng)防止空氣中CO₂和水蒸氣進入裝置；
（4）為減小實驗誤差，應(yīng)先通入過量經(jīng)NaOH處理的空氣，排除裝置內(nèi)的二氧化碳氣體，一段時間之后，再進行實驗，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；
（5）裝置D的質(zhì)量增加了ng，應(yīng)為CO₂的質(zhì)量，則m（CuCO₃）=，以此計算沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分數(shù)；
（6）測定沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分數(shù)，還可通過測量CO₂的體積進行計算．
點評：本題綜合考查物質(zhì)的含量測定，涉及實驗基本操作方法，反應(yīng)原理探究等知識，題目難度中等，易錯點為（4），注意從減小實驗誤差的角度分析．