Question

堿式碳酸銅 Cu₂（OH）₂CO₃是一種用途廣泛的化工原料，實(shí)驗(yàn)室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅的步驟如下：
步驟一：廢銅屑制硝酸銅：如圖，用膠頭滴管吸取濃HNO₃緩慢加到錐形瓶內(nèi)的廢銅屑中（廢銅屑過量），充分反應(yīng)后過濾，得到硝酸銅溶液．
步驟二：堿式碳酸銅的制備：向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液，水浴加熱至70℃左右，用0.4mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5，振蕩，靜置，過濾，用熱水洗滌，烘干，得到堿式碳酸銅產(chǎn)品．完成下列填空：
①如圖裝置中NaOH溶液的作用是________．反應(yīng)結(jié)束后，廣口瓶內(nèi)的溶液中，除了含有NaOH外，還有________（填寫化學(xué)式）．
②步驟二中，水浴加熱所需儀器有________、________（加熱、夾持儀器、石棉網(wǎng)除外）；洗滌的目的是________．
③步驟二的濾液中可能含有CO₃^2-，寫出檢驗(yàn)CO₃^2-的方法．
④若實(shí)驗(yàn)得到2.42g樣品（只含CuO雜質(zhì)），取此樣品加熱至分解完全后，得到1.80g固體，此樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________．

Answer 1

吸收氮氧化物    NaNO₂、NaNO₃    燒杯    溫度計(jì)    除去堿式碳酸銅表面的吸附的硝酸鈉    92%
分析：廣口瓶內(nèi)銅與濃硝酸反應(yīng)生成大氣污染氣體NOx，NaOH溶液可用來吸收NOx，利用NO₂+NaOH→NaNO₂+NaNO₃+H₂O可知，反應(yīng)結(jié)束后，廣口瓶的溶液中，除了剩余的NaOH外，還含有新生成的NaNO₂與NaNO₃；因反應(yīng)器為大試管，故水浴加熱中用來盛放水的儀器可以選用燒杯、溫度計(jì)（測定水溫）；洗滌可除去堿式碳酸銅表面的吸附的硝酸鈉．堿式碳酸銅完全分解得到CuO，設(shè)樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，依據(jù)堿式碳酸銅的方程式，利用“差量法”計(jì)算得到所求量，可得：222：62=2.42x：（2.42-1.80），解得x=0.92；
解答：①廣口瓶內(nèi)銅與濃硝酸反應(yīng)生成大氣污染氣體NOx，NaOH溶液可用來吸收NOx，利用NO₂+NaOH→NaNO₂+NaNO₃+H₂O可知，反應(yīng)結(jié)束后，廣口瓶的溶液中，除了剩余的NaOH外，還含有新生成的NaNO₂與NaNO₃；
故答案為：吸收氮氧化物，NaNO₂、NaNO₃；
②因反應(yīng)器為大試管，故水浴加熱中用來盛放水的儀器可以選用燒杯、溫度計(jì)（測定水溫）；洗滌可除去堿式碳酸銅表面的吸附的硝酸鈉；
故答案為：燒杯、溫度計(jì)；除去堿式碳酸銅表面的吸附的硝酸鈉；
③濾液中可能含有CO₃^2-，檢驗(yàn)CO₃^2-的方法是：取試樣于試管中，加入稀鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，溶液變渾濁證明含碳酸根離子；
故答案為：取試樣于試管中，加入稀鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，溶液變渾濁證明含碳酸根離子；
④堿式碳酸銅完全分解得到CuO，設(shè)樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，依據(jù)堿式碳酸銅的方程式，Cu₂（OH）₂CO₃=2CuO+CO₂↑+H₂O；利用“差量法”計(jì)算可得：222：62=2.42x：（2.42-1.80），解得x=0.92=92%；
故答案為：0.92或92%；
點(diǎn)評：本題考查了銅及其化合物性質(zhì)的應(yīng)用，制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和分析判斷，實(shí)驗(yàn)儀器的使用，離子檢驗(yàn)方法的應(yīng)用，化學(xué)方程式計(jì)算應(yīng)用．