某小组同学将一定浓度 NaHCO 3 溶液加入到 CuSO 4 溶液中发现生成了沉淀。甲同学认为沉淀是 CuCO 3 ;乙同学认为沉淀是 CuCO 3 和 Cu(OH) 2 的混合物,他们设计实验测定沉淀中 CuCO 3 的质量分数。
(1) 按照甲同学的观点,发生反应的离子方程式为 _______ ;
(2) 乙同学认为有 Cu(OH) 2 生成的理论依据是 _______ 用离子方程式表示 ) ;
(3) 两同学利用下图所示装置进行测定:
①在研究沉淀物组成前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为 _______ 、洗涤、干燥;
②装置 E 中碱石灰的作用是 _______
③实验过程中有以下操作步骤:
a. 关闭 K 1 、 K 3 ,打开 K 2 、 K 4 ,充分反应
b. 打开 K 1 、 K 4 ,关闭 K 2 、 K 3 ,通入过量空气
c. 打开 K 1 、 K 3 ,关闭 K 2 、 K 4 ,通入过量空气
正确的顺序是 _______ ( 填选项序号,下同 ) ;若未进行步骤 _______ ,将使测量结果偏低;
④若沉淀样品的质量为 mg ,装置 D 的质量增加了 ng ,则沉淀中 CuCO 3 的质量分数为 _______ 。
Cu 2+ +2 =CuCO 3 ↓+CO 2 ↑+H 2 O +H 2 O ⇌ H 2 CO 3 +OH - 过滤 防止空气中 CO 2 和水蒸气进入装置 D cab b ×100%
【详解】
(1) 如果甲的观点正确,则生成碳酸通的同时,必然还生成 CO 2 和水,方程式为 Cu 2+ +2 =CuCO 3 ↓+CO 2 ↑+H 2 O 。
(2) 乙同学认为有 Cu(OH) 2 生成的理论依据是 +H 2 O ⇌ H 2 CO 3 +OH - 。
(3) ① 沉淀不溶于水,过滤即可。 ② 由于空气中也含有水蒸气和 CO 2 ,所以 E 中碱石灰的作用是防止空气中的 CO 2 和水蒸气进入装置 D ,干扰实验。 ③ 由于装置中也含有空气,所以首先要排尽装置中的空气,然后再反应。由于反应中的生成的气体会残留再装置,因此反应结束后,再通入空气将反应中生成的气体全部排除,因此正确的答案选 cab ;若未进行步骤 b,将使测量结果偏低; ④D 是吸收 CO 2 的,所以碳酸铜的质量是 g ,所以碳酸铜的质量分数是 。
定量实验介绍:
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今有一包铁粉和铜粉混合粉末,为确定其组成,现提供4mo/L的FeCl3溶液(其他用品略),某合作学习小组同学的实验结果如下(假定反应前后溶液体积不变)
组别 | ① | ② | ③ | ④ |
V[FeCl3(aq)]/mL | 100 | 100 | 100 | 100 |
混合粉末质量/g | 6 | 13.2 | 24 | 36 |
反应后剩余固体质量/g | 0 | 1.28 | 12.8 | 24.8 |
A.第①组充分反应后溶液中c (Fe3+)=2.0mol/L
B.第②组剩余固体是铜铁混合物
C.第④组反应后的滤液中c(Fe2+)=5mol/L
D.原混合粉末中n(Fe): n(Cu)=2:3