Question

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．按照乙同學得理解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的質量分數為                                     。

Answer 1

ⅠNa₂CO₃ +CuSO₄ +H₂O=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄+CO₂↑（3分）；
Ⅱ（1）A→C→B（2分）（2）無水硫酸銅（2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；結束時通人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）（3分）

此題考察了簡單實驗設計的步驟和試劑的選擇和定量實驗設計等知識點。Ⅱ中利用加熱的方法檢驗，氫氧化銅和碳酸銅加熱分解得到氧化銅、水和二氧化碳，若有氫氧化銅可用無水硫酸銅檢驗，若有碳酸銅可用澄清的石灰水檢驗產生的二氧化碳。Ⅲ中氫氧化銅和碳酸銅加熱分解后會在反應裝置中殘留二氧化碳和水蒸氣，通過用除去水和二氧化碳的空氣將裝置中的水蒸氣和二氧化碳趕出被吸收裝置完全吸收，實驗開始時裝置的空氣中會有水蒸氣和二氧化碳，若不排除被吸收裝置吸收會對計算結果產生較大的誤差，故開始時先用除去水和二氧化碳的空氣將裝置中的水蒸氣和二氧化碳排除。