Question

（2012?崇明縣二模）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)．
（1）按照甲同學(xué)的觀點(diǎn)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

Cu²⁺+2HCO₃^-=CuCO₃↓+CO₂↑+H₂O（或：Cu²⁺+HCO₃^-=CuCO₃↓+H⁺、H⁺+HCO₃^-=CO₂↑+H₂O）

．
兩同學(xué)利用如圖所示裝置進(jìn)行測(cè)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

過(guò)濾

、洗滌、干燥．
（3）裝置E中堿石灰的作用是

防止空氣中CO₂和水蒸氣進(jìn)入裝置D

．
（4）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）

cab

；若未進(jìn)行步驟

b

，將使測(cè)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?jǐn)?shù)為

31n

11m

×100%

．
（6）丙同學(xué)認(rèn)為還可以通過(guò)測(cè)量

CO₂的體積

來(lái)測(cè)定沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析：（1）按照甲同學(xué)的觀點(diǎn)，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(jìn)行過(guò)濾、洗滌和干燥等操作；
（3）為準(zhǔn)確測(cè)定生成CO₂的質(zhì)量，應(yīng)防止空氣中CO₂和水蒸氣進(jìn)入裝置；
（4）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)先通入過(guò)量經(jīng)NaOH處理的空氣，排除裝置內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w，一段時(shí)間之后，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后還要通入過(guò)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）=

ng

44g/mol

×124g/mol，以此計(jì)算沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（6）測(cè)定沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還可通過(guò)測(cè)量CO₂的體積進(jìn)行計(jì)算．

解答：解：（1）按照甲同學(xué)的觀點(diǎn)，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(jìn)行過(guò)濾、洗滌和干燥等操作，故答案為：過(guò)濾；
（3）為準(zhǔn)確測(cè)定生成CO₂的質(zhì)量，應(yīng)防止空氣中CO₂和水蒸氣進(jìn)入裝置，故答案為：防止空氣中CO₂和水蒸氣進(jìn)入裝置D；
（4）為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)先通入過(guò)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(kāi)K₁、K₃，關(guān)閉K₂、K₄，通入過(guò)量空氣，一段時(shí)間之后，再關(guān)閉K₁、K₃，打開(kāi)K₂、K₄，充分反應(yīng)，最后還要通入過(guò)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(kāi)K₁、K₄，關(guān)閉K₂、K₃，通入過(guò)量空氣，如若未進(jìn)行步驟b，將使測(cè)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）=

ng

44g/mol

×124g/mol，則沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

ng 44g/mol ×124g/mol

mg

×100%=

31n

11m

×100%，
故答案為：

31n

11m

×100%；
（6）測(cè)定沉淀中CuCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還可通過(guò)測(cè)量CO₂的體積或稱(chēng)量加熱后固體的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算，
故答案為：CO₂的體積．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查物質(zhì)的含量測(cè)定，涉及實(shí)驗(yàn)基本操作方法，反應(yīng)原理探究等知識(shí)，題目難度中等，易錯(cuò)點(diǎn)為（4），注意從減小實(shí)驗(yàn)誤差的角度分析．