堿式碳酸銅的成分有多種,其化學式一般可表示為xCu(OH)2•yCuCO3.

(1)孔雀石呈綠色,是一種名貴的寶石,其主要成分是Cu(OH)2•CuCO3.某興趣小組為探究制取孔雀石的最佳反應條件,設計了如下實驗:

實驗1:將2.0mL 0.50mol•L﹣1的Cu(NO3)2溶液、2.0mL 0.50mol•L﹣1的NaOH溶液和0.25mol•L﹣1的Na2CO3溶液按表Ⅰ所示體積混合.

實驗2:將合適比例的混合物在表Ⅱ所示溫度下反應.

實驗記錄如下:

編號

V (Na2CO3)/mL

沉淀情況

編號

反應溫度/℃

沉淀情況

1

2.8

多、藍色

1

40

多、藍色

2

2.4

多、藍色

2

60

少、淺綠色

3

2.0

較多、綠色

3

75

較多、綠色

4

1.6

較少、綠色

4

80

較多、綠色(少量褐色)

表Ⅰ表Ⅱ

①實驗室制取少許孔雀石,應該采用的條件是 n[Cu(NO3)2]:n(Na2CO3)=2:1,75℃ .

②80℃時,所制得的孔雀石有少量褐色物質(zhì)的原因是 Cu(OH)2受熱分解為CuO .

(2)實驗小組為測定上述某條件下所制得的堿式碳酸銅樣品組成,利用下圖所示的裝置(夾持儀器省略)進行實驗:

步驟1:檢查裝置的氣密性,將過濾、洗滌并干燥過的樣品置于平直玻璃管中.

步驟2:打開活塞K,鼓入空氣,一段時間后關閉,稱量相關裝置的質(zhì)量.

步驟3:加熱裝置B直至裝置C中無氣泡產(chǎn)生.

步驟4: 繼續(xù)通一段時間空氣至裝置冷卻。

步驟5:稱量相關裝置的質(zhì)量.

①裝置A的作用是 除去空氣中的CO2和H2O ;若無裝置E,則實驗測定的x/y的值將 偏小。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“無影響”).

②某同學在實驗過程中采集了如下數(shù)據(jù):

A.反應前玻璃管與樣品的質(zhì)量163.8g

B.反應后玻璃管中殘留固體質(zhì)量56.0g

C.裝置C實驗后增重9.0g

D.裝置D實驗后增重8.8g

為測定x/y的值,你認為可以選用上述所采集數(shù)據(jù)中的 BC、BD、CD (寫出所有組合的字母代號)一組即可進行計算,并根據(jù)你的計算結(jié)果,寫出該樣品組成的化學式 5Cu(OH)2•2CuCO3。


考點:

制備實驗方案的設計..

專題:

實驗設計題.

分析:

(1)①根據(jù)表中碳酸鈉的物質(zhì)的量與硝酸銅的物質(zhì)的量關系及最佳生成堿式碳酸銅溫度完成;

②所制得的孔雀石有少量褐色物質(zhì)是氧化銅,氫氧化銅分解生成了黑色的氧化銅;

(2)步驟4反應完畢后,需要繼續(xù)通空氣,讓裝置冷卻;

①根據(jù)實驗目的和堿石灰的作用分析;

②根據(jù)化學方程式找出與x、y有關的物質(zhì)質(zhì)量.

解答:

解:(1)①由表中數(shù)據(jù),0.25mol•L﹣1的碳酸鈉溶液2mL時生成的孔雀石最多,雜質(zhì)最少,此時n[Cu(NO3)2]:n(Na2CO3)=2:1;當溫度在75℃,生成的孔雀石最多,雜質(zhì)最少,

故答案為:n[Cu(NO3)2]:n(Na2CO3)=2:1、75℃;

②溫度較高,氫氧化銅分解生成了氧化銅,所制得的孔雀石有少量褐色物質(zhì)是氧化銅,

故答案為:Cu(OH)2受熱分解為CuO;

(2)步驟4反應完畢后,需要繼續(xù)通空氣,讓裝置冷卻,

故答案為:繼續(xù)通一段時間空氣至裝置冷卻;

①裝置A堿石灰是干燥劑,可吸收空氣中的水分,同時還能吸收空氣中的二氧化碳,防止對裝置CD增重的數(shù)據(jù)造成影響,裝置E的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入D裝置,D裝置是吸收生成的二氧化碳的,C裝置是吸收生成的水的,如果沒有裝置E,會使D裝置質(zhì)量增重偏大,即生成的二氧化碳質(zhì)量偏大,則x/y的值會偏小

故答案為:除去空氣中的CO2和H2O;  偏。

②堿式碳酸銅分解的化學方程xCu(OH)2•yCuCO3(x+y)CuO+xH2O+yCO2↑要測定的值,可以測定生成的水和二氧化碳的質(zhì)量,即測定C裝置增重的質(zhì)量和D裝置增重的質(zhì)量.故可選CD,

xCu(OH)2•yCuCO3(x+y)CuO+xH2O+yCO2↑

                  18x   44y

                                9g    8.8g

=,

若測出反應后玻璃管中樣品的質(zhì)量以及裝置C增重的質(zhì)量,即已知方程式中氧化銅和水的質(zhì)量關系,可求出的值;故可選BC

xCu(OH)2•yCuCO3(x+y)CuO+xH2O+yCO2↑

          (x+y)×80  18x

                      56g       9g

=,

同樣若已知反應后玻璃管中樣品的質(zhì)量以及裝置C增重的質(zhì)量,即已知方程式中氧化銅和二氧化碳的質(zhì)量關系,可求出出的值.故可可選BD

xCu(OH)2•yCuCO3(x+y)CuO+xH2O+yCO2↑

                   (x+y)×80      44y

                       56g         8.8

,

=

故答案為:BC、BD、CD;5Cu(OH)2•2CuCO3.

點評:

本題考堿式碳酸銅樣品組成,涉及了根據(jù)化學方程式計算分析物質(zhì)組成,濃硫酸增重的質(zhì)量是生成的水的質(zhì)量,堿石灰增重的質(zhì)量是生成的二氧化碳的質(zhì)量.


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A.

NH3、NO2、N2

B.

NH3、NO、CO2

C.

NH3、NO2、CO2

D.

NO、CO2、N2

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下列曲線圖(縱坐標為沉淀的量,橫坐標為加入物的量)與對應選項不正確的是( 。

 

A.

向1L濃度均為0.1mol/L的Ba(OH)2、NaAlO2混合液中加入0.1 mol/L稀H2SO4溶液

 

B.

向含有0.1 mol/L AlCl3和0.3mol/L NH4Cl的1L混合液中加入0.1mol/L NaOH溶液

 

C.

向燒堿溶液中滴加明礬溶液

 

D.

向Ca(OH)2溶液中逐漸通入二氧化碳

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對于可逆反應N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)+Q;Q>0,下列研究目的和示意圖相符的是 ( 。

A

B

C

D

研究目的

壓強對反應的影響(P2>P1)

溫度對反應的影響

平衡體系增加N2對反應的影響

催化劑對反應的影響

圖示

 

A.

A

B.

B

C.

C

D.

D

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小明做實驗時不小心沾了一些KMnO4,皮膚上的黑斑很久才能消除,如果用草酸的稀溶液洗滌馬上可以復原,其離子方程式為:MnO4﹣+H2C2O4+H+→CO2↑+Mn2++□(未配平).關于此反應的敘述正確的是(  )

 

A.

該反應的氧化劑是H2C2O4

B.

1molMnO4﹣在反應中失去5mol電子

 

C.

該反應右框內(nèi)的產(chǎn)物是OH﹣

D.

配平該反應后,H+的計量數(shù)是6

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下列實驗操作或結(jié)論表述正確的是( 。

 

A.

紙層析實驗中若選擇水做固定相,有機溶劑做流動相,則親水性強的成分在流動相中分配的少一些,在毛細現(xiàn)象作用下,隨流動相移動的速度快一些

 

B.

判斷CuO和MnO2對H2O2分解的催化效率,可通過比較H2O2溶液析出氣泡的快慢程度,或測定單位時間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積

 

C.

食醋總酸含量測定實驗中,實驗結(jié)束時堿式滴定管尖嘴部位有氣泡,則測定的醋酸含量偏高

 

D.

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A.Fe2++SO+Ba2++2OH=BaSO4↓+Fe(OH)2

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A.試樣中肯定存在NH4+、Mg2+、SO42和NO3

B.試樣中一定不含Al3+

C.試樣中可能存在Na+、Cl

D.該霧霾中可能存在NaNO3 、NH4Cl和MgSO4

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