Question

某研究性学习小组将一定浓度Na₂CO₃溶液滴入CuSO₄溶液中得到蓝色沉淀．
甲同学认为两者反应只生成CuCO₃一种沉淀；
乙同学认为这两者相互促进水解反应，生成Cu（OH）₂一种沉淀；
丙同学认为生成CuCO₃和Cu（OH）₂两种沉淀．（查阅资料知：CuCO₃和Cu（OH）₂均不带结晶水）
I．按照乙同学的观点，请写出Na₂CO₃溶液和CuSO₄溶液反应的离子方程式：______．
Ⅱ．在探究沉淀成分前，须将沉淀从溶液中过滤、洗涤、低温干燥，检验沉淀是否洗涤干净的方法是______．并用下图所示装置，选择必要的试剂，定性探究生成物的成分．

（1）装置B中所装试剂是______．
（2）能证明乙同学观点正确的实验现象是______．
Ⅲ．若CuCO₃和Cu（OH）₂两种沉淀都有，可通过下列所示装置的连接，进行定量分析来测定其组成．  
（3）各装置连接顺序为______接______接______接______接______．
（4）装置C中碱石灰的作用是______，实验开始时和实验结束时都要通入过量的空气，其作用分别是______．
（5）若沉淀样品的质量为m克，装置B质量增加了n克，则沉淀中CuCO₃的质量分数为______．

Answer

Ⅰ．根据Cu2+与CO32-发生相互促进的水解反应生成CO2和Cu（OH）2 书写反应的离子方程式；
Ⅱ．检验沉淀是否洗涤干净，可取最后一次洗涤液加入合适的化学试剂进行检验，根据氢氧化铜加热分解生成水的性质选择检验试剂；
Ⅲ．若CuCO3和Cu（OH）2两种沉淀都有，加热时生成CO2和H2O，定量检验时，可用浓硫酸吸收水，用碱石灰吸收二氧化碳，根据质量的增加值计算碳酸铜和氢氧化铜的质量，实验时，为减小误差，应排除空气中水和二氧化碳的干扰，并保证水和二氧化碳完全吸收．
【解析】
Ⅰ．Cu2+与CO32-发生相互促进的水解反应生成CO2和Cu（OH）2 ，可分别发生：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，Cu2++2OH-=Cu（OH）2 ↓，也可写成总反应式：Cu2++CO32-+H2O=Cu（OH）2 ↓+CO2↑，
故答案为：Cu2++CO32-+H2O=Cu（OH）2 ↓+CO2↑或CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，Cu2++2OH-=Cu（OH）2 ↓；
Ⅱ．沉淀具有吸附能力，可吸附硫酸根离子，通过加入氯化钡的方法进行检验，通常做法是取最后一次洗涤液，滴加BaCl2溶液，无沉淀生成，说明已洗净，
故答案为：取最后一次洗涤液，滴加BaCl2溶液，无沉淀生成，说明已洗净；
（1）如有Cu（OH）2，解热时生成水，用无水硫酸铜检验，如白色固体变为蓝色，说明有水生成，故答案为：CuSO4；
（2）如为Cu（OH）2，解热时生成水，则B中无水硫酸铜变蓝，并且C中澄清石灰水不变浑浊，故答案为：B中无水硫酸铜变蓝，C中澄清石灰水不变浑浊；
Ⅲ．（3）若CuCO3和Cu（OH）2两种沉淀都有，加热时生成CO2和H2O，定量检验时，可用浓硫酸吸收水，用碱石灰吸收二氧化碳，实验时，为减小误差，应排除空气中水和二氧化碳的干扰，并保证水和二氧化碳完全吸收，则实验仪器的连接顺序应为C A B E D（或C A B D E），
故答案为：C A B E D（或C A B D E）；
（4）为保证样品加热分解生成的二氧化碳和水蒸气完全被吸收，应通入空气，由于空气中含有二氧化碳和水蒸气，应先通过盛有碱石灰的装置B，反应结束后，为防止空气的中二氧化碳和水蒸气被吸收，应在装置的后面连接盛有碱石灰的干燥管，
故答案为：吸收空气中的H2O 蒸汽和CO2；开始时通入处理过的空气可以将装置中原有的H2O 蒸汽和CO2排出；结束时通入处理过的空气可以将装置中滞留的H2O 蒸汽和CO2赶出．
（5）若沉淀样品的质量为m克，装置B质量增加了n克，应为水的质量，发生：Cu（OH）2CuO+H2O，
Cu（OH）2CuO+H2O
98g               18g
m（Cu（OH）2）       ng
m（Cu（OH）2）=g，
m（CuCO3）=mg-g，
ω（CuCO3）==1-，
则沉淀中CuCO3的质量分数为1-，
故答案为：1-．