Question

（14分）某研究性學習小組將一定濃度Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到藍色沉淀。
甲同學認為兩者反應生成只有CuCO₃一種沉淀；
乙同學認為這兩者相互促進水解反應，生成Cu(OH)₂一種沉淀；
丙同學認為生成CuCO₃和Cu(OH)₂兩種沉淀。（查閱資料知：CuCO₃和Cu(OH)₂均不帶結晶水）
Ⅰ．按照乙同學的理解Na₂CO₃溶液和CuSO₄溶液反應的化學反應方程式為            ；
在探究沉淀物成分前，須將沉淀從溶液中分離并凈化。具體操作為①過濾②洗滌③干燥。
Ⅱ．請用下圖所示裝置，選擇必要的試劑，定性探究生成物的成分。

（1）各裝置連接順序為                                  。
（2）裝置C中裝有試劑的名稱是                            。
（3）能證明生成物中有CuCO₃的實驗現(xiàn)象是                  。
Ⅲ．若CuCO₃和Cu(OH)₂兩者都有，可通過下列所示裝置進行定量分析來測定其組成。

（1）裝置C中堿石灰的作用是                         ，實驗開始時和實驗結束時都要通入過量的空氣其作用分別是               
（2）若沉淀樣品的質量為m克，裝置B質量增加了n克，則沉淀中CuCO₃的質量分數(shù)為
                                          。

Answer 1

ⅠNa₂CO₃ +CuSO₄ +H₂O=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄+CO₂↑（2分）；
Ⅱ（1）A→C→B（1分）（2）無水硫酸銅（1分）（3）裝置B中澄清石灰水變渾（2分）
Ⅲ（1）吸收空氣中的H₂O 蒸汽和CO₂（2分），開始時通入處理過的空氣可以將裝置中原有的含H₂O 蒸汽和CO₂的空氣趕出；結束時通入處理過的空氣可以將裝置中滯留的H₂O 蒸汽和CO₂趕出。（2分）（2）1－（49n/9m）（2分）

Ⅰ．根據乙的理解，應該是水解相互促進引起的，所以方程式為Na₂CO₃ +CuSO₄ +H₂O=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄+CO₂↑。
Ⅱ。（1）由于碳酸銅分解生成物有CO₂，而氫氧化銅分解會產生水，據此可以通過檢驗水和CO₂的方法進行驗證。由于通過澄清的石灰水會帶出水蒸氣，所以應該先檢驗水蒸氣，因此正確的順序是A→C→B。
（2）檢驗水蒸氣一般用無水硫酸銅。
（3）如果含有碳酸銅，則分解會生成CO₂氣體，因此裝置B中澄清石灰水變渾。
Ⅲ．（1）由于要通過空氣將裝置中的氣體完全排盡，而空氣中也含有水蒸氣和CO₂，所以裝置C中堿石灰的作用是吸收空氣中的H₂O 蒸汽和CO₂。
（2）開始時通入處理過的空氣可以將裝置中原有的含H₂O 蒸汽和CO₂的空氣趕出；結束時通入處理過的空氣可以將裝置中滯留的H₂O 蒸汽和CO₂趕出。從而減少實驗誤差。
（3）裝置B中增加的質量是水，所以氫氧化銅的質量是，所以沉淀中CuCO₃的質量分數(shù)為1－（49n/9m）。