问题 填空题

碱式碳酸铜的成分有多种,其化学式一般可表示为xCu(OH)2•yCuCO3

(1)孔雀石呈绿色,是一种名贵的宝石,其主要成分是Cu(OH)2•CuCO3.某兴趣小组为探究制取孔雀石的最佳反应条件,设计了如下实验:

实验1:将2.0mL0.50mol•L-1的Cu(NO32溶液、2.0mL0.50mol•L-1的NaOH溶液和0.25mol•L-1的Na2CO3溶液按表Ⅰ所示体积混合.

实验2:将合适比例的混合物在表Ⅱ所示温度下反应.

实验记录如下:

编号V (Na2CO3)/mL沉淀情况编号反应温度/℃沉淀情况
12.8多、蓝色140多、蓝色
22.4多、蓝色260少、浅绿色
32.0较多、绿色375较多、绿色
41.6较少、绿色480较多、绿色(少量褐色)
表Ⅰ表Ⅱ

①实验室制取少许孔雀石,应该采用的条件是______.

②80℃时,所制得的孔雀石有少量褐色物质的原因是______.

(2)实验小组为测定上述某条件下所制得的碱式碳酸铜样品组成,利用下图所示的装置(夹持仪器省略)进行实验:

步骤1:检查装置的气密性,将过滤、洗涤并干燥过的样品置于平直玻璃管中.

步骤2:打开活塞K,鼓入空气,一段时间后关闭,称量相关装置的质量.

步骤3:加热装置B直至装置C中无气泡产生.

步骤4:______.

步骤5:称量相关装置的质量.

①装置A的作用是______;若无装置E,则实验测定的x/y的值将______(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”).

②某同学在实验过程中采集了如下数据:

A.反应前玻璃管与样品的质量163.8g

B.反应后玻璃管中残留固体质量56.0g

C.装置C实验后增重9.0g

D.装置D实验后增重8.8g

为测定x/y的值,你认为可以选用上述所采集数据中的______(写出所有组合的字母代号)一组即可进行计算,并根据你的计算结果,写出该样品组成的化学式______.

答案

(1)①由表中数据,0.25mol•L-1的碳酸钠溶液2mL时生成的碱式碳酸铜最多,此时n[Cu(NO32]:n(Na2CO3)=2:1;当温度在75℃,生成的碱式碳酸铜最佳,

故答案为:n[Cu(NO32]:n(Na2CO3)=2:1、75℃;

②温度较高,氢氧化铜分解生成了氧化铜,所制得的孔雀石有少量褐色物质是氧化铜,

故答案为:Cu(OH)2受热分解为CuO;

(2)步骤4反应完毕后,需要继续通空气,让装置冷却,

故答案为:继续通一段时间空气至装置冷却;

①装置A碱石灰是干燥剂,可吸收空气中的水分,同时还能吸收空气中的二氧化碳,防止对装置CD增重的数据造成影响,装置E的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D装置,D装置是吸收生成的二氧化碳的,C装置是吸收生成的水的,如果没有装置E,会使D装置质量增重偏大,即生成的二氧化碳质量偏大,则x/y的值会偏小

故答案为:除去空气中的CO2和H2O;偏小;

②碱式碳酸铜分解的化学方程xCu(OH)2•yCuCO3

.
(x+y)CuO+xH2O+yCO2↑要测定
x
y
的值,可以测定生成的水和二氧化碳的质量,即测定C装置增重的质量和D装置增重的质量.故可选CD,

xCu(OH)2•yCuCO3

.
(x+y)CuO+xH2O+yCO2

                 18x 44y

9g 8.8g

18x
9g
=
44x
8.8g

x
y
=
5
2

若测出反应后玻璃管中样品的质量以及装置C增重的质量,即已知方程式中氧化铜和水的质量关系,可求出

x
y
的值;故可选BC

xCu(OH)2•yCuCO3

.
(x+y)CuO+xH2O+yCO2

         (x+y)×80 18x

56g9g

(x+y)×80
56
=
18x
9

x
y
=
5
2

同样若已知反应后玻璃管中样品的质量以及装置C增重的质量,即已知方程式中氧化铜和二氧化碳的质量关系,可求出出

x
y
的值.故可可选BD

xCu(OH)2•yCuCO3

.
(x+y)CuO+xH2O+yCO2

(x+y)×80 44y

56g 8.8

(x+y)×80
56g
=
44y
8.8g

x
y
=
5
2

故答案为:BC、BD、CD5Cu(OH)2•2CuCO3

单项选择题
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