Question

【題目】堿式碳酸銅可用于生產(chǎn)木材防腐劑等。工業(yè)上可用微蝕刻廢液(含有一定量Cu2+、H+、SO42-、H2O2和微量Fe3+)制備高純度堿式碳酸銅，其制備過(guò)程如下：

（1）加入試劑1的目的是除去廢液中的酸性物質(zhì)，試劑1最好選用__________（填序號(hào)）。

aFe2O3bCaCO3cCuO

（2）加入Na2CO3沉淀前須除去Fe3+，否則Fe2(SO4)3會(huì)與Na2CO3反應(yīng)，產(chǎn)生一種氣體，同時(shí)生成NaFe3(OH)6(SO4)2沉淀，影響產(chǎn)品質(zhì)量，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：6Na2CO3＋3Fe2(SO4)3＋6H2O＝2NaFe3(OH)6(SO4)2＋6CO2↑＋5__________ 。

（3）加入Na2CO3沉淀時(shí)，反應(yīng)液pH對(duì)產(chǎn)品中的SO42- 含量以及反應(yīng)液中Cu2＋沉淀效率的影響如下圖所示，第二次沉淀時(shí)溶液pH最好控制在_________。

（4）所制得的堿式碳酸銅的組成可表示為：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。某研究小組設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定其中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（不考慮植物油中溶解CO2產(chǎn)生的影響）。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a.連接裝置并________；

b.準(zhǔn)確稱量樣品的質(zhì)量1.2g；

c.裝藥品，調(diào)節(jié)量氣裝置兩邊液面相平，讀取量氣管刻度為10mL；

d.向錐形瓶?jī)?nèi)加入50mL(足量)的稀硫酸，充分反應(yīng)；

e.冷卻到室溫；

f.再次調(diào)節(jié)量氣裝置兩邊液面相平，讀取量氣管刻度為172mL。

①請(qǐng)將上述實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整；

②裝置B的作用是 _________，C中的試劑是 _____________（填字母序號(hào)）；

a堿石灰 b濃硫酸 c無(wú)水硫酸銅

③步驟f中調(diào)節(jié)液面相平的操作是將水準(zhǔn)管 _____________（填“緩慢上移”或“緩慢下移”）。

④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每44g二氧化碳的體積為22.4L。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算產(chǎn)品中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程。結(jié)果保留到0.1%）

⑤若其他操作均正確，僅因下列因素可使測(cè)定結(jié)果偏小的是_______________（填字母序號(hào)）；

A量氣管中未加植物油 B步驟c中平視刻度，步驟f中俯視讀數(shù)

C硫酸的用量不足 D步驟f中沒(méi)有調(diào)節(jié)量氣裝置兩邊液面相平，直接讀數(shù)

Answer 1

【答案】C Na2SO4 8.5 檢查裝置氣密性 干燥CO2 C 緩慢下移 51.7% ABCD

【解析】

（1）加入碳酸鈣、氧化鐵會(huì)引入新雜質(zhì)鈣離子鐵離子，加入氧化銅，不會(huì)引入新雜質(zhì)，且能去除廢液中的酸性物質(zhì)，故選：C。

（2）根據(jù)質(zhì)量守恒，對(duì)于化學(xué)反應(yīng)6Na2CO3＋3Fe2(SO4)3＋6H2O＝2NaFe3(OH)6(SO4)2＋6CO2↑＋5（）反應(yīng)前后原子種類數(shù)目不變，反應(yīng)前12Na、6C、60O、6Fe、9S、12H，反應(yīng)后2Na、6C、40O、6Fe、4S、12H，故5（）含10Na、5S、20O，故填：Na2SO4。

（3）由題可知pH為8.5時(shí)，溶液殘余銅元素最少，產(chǎn)品硫酸根離子最低，故選：8.5。

（4）①氣體制備連接好裝置一定要檢查氣密性，故填：檢查裝置氣密性。

②裝置B的作用是去除二氧化碳水蒸氣，起干燥作用，C檢驗(yàn)水蒸氣是否去除干凈，可加無(wú)水硫酸銅，遇水會(huì)變藍(lán)，故填：干燥CO2；C。

③D中收集完二氧化碳后左端液面下降，右端上升，調(diào)節(jié)液面相平的操作是將水準(zhǔn)管緩慢下移，故填：緩慢下移。

④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下，每44g二氧化碳的體積為22.4L，收集到量氣管內(nèi)氣體172mL-10mL-50mL=112mL=0.112L，二氧化碳質(zhì)量為 ，設(shè)CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x

故填：51.7%。

⑤若其他操作均正確，僅因下列因素可使測(cè)定結(jié)果偏小：

A、量氣管中未加植物油，二氧化碳溶解導(dǎo)致結(jié)果偏小，正確符合題意。

B、步驟c中平視刻度，步驟f中俯視讀數(shù)，導(dǎo)致讀數(shù)偏小，二氧化碳體積偏小，測(cè)量結(jié)果偏小，正確符合題意。

C、硫酸的用量不足碳酸銅不能完全反應(yīng)，碳酸銅質(zhì)量結(jié)果偏小，正確符合題意。

D、步驟f中沒(méi)有調(diào)節(jié)量氣裝置兩邊液面相平，直接讀數(shù)，二氧化碳?xì)怏w體積被壓縮，二氧化碳體積偏小，結(jié)果偏小，符合題意。

故選：ABCD。