（2009?遼寧）堿式碳酸銅可表示為：xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O，測定堿式碳酸銅組成的方法有多種．
（1）現(xiàn)采用氫氣還原法，請回答如下問題：
①寫出xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O與氫氣反應的化學方程式
xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O+（x+y）H2=（x+y）Cu+xCO2+（x+2y+z）H2O
xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O+（x+y）H2=（x+y）Cu+xCO2+（x+2y+z）H2O
；
②試驗裝置用下列所有儀器連接而成，按氫氣流方向的連接順序是（填儀器接口字母編號）：
（a）→
k，j
k，j
→
gf（hi）
gf（hi）
→
de（ed）
de（ed）
→
hi（gf）
hi（gf）
→
bc（cb）
bc（cb）
→（l）

③稱取23.9g某堿式碳酸銅樣品，充分反應后得到12.7g殘留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g水．該樣品的結(jié)晶水質(zhì)量為
1.8
1.8
 g，化學式為
CuCO3?Cu（OH）2?H2O
CuCO3?Cu（OH）2?H2O
；
（2）某同學以氮氣代替氫氣，并用上述全部或部分儀器來測定堿式碳酸銅的組成，你認為是否可行？請說明理由．
可行根據(jù)反應xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O=（x+y）CuO+xCO2↑+（y+z）H2O↑，依據(jù)堿式碳酸銅、CuO、CO2和H2O質(zhì)量（或其中任意三個量），即可計算出其組成．
可行根據(jù)反應xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O=（x+y）CuO+xCO2↑+（y+z）H2O↑，依據(jù)堿式碳酸銅、CuO、CO2和H2O質(zhì)量（或其中任意三個量），即可計算出其組成．
．
分析：（1）①根據(jù)CuCO3受熱分解得到CuO和CO2、Cu（OH）2受熱分解得到CuO和H2O，然后氫氣與CuO反應生成水，所以xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O與氫氣反應的產(chǎn)物有：Cu、CO2、H2O，最后根據(jù)將堿式碳酸銅前面系數(shù)定為1，根據(jù)反應前后各原子種類和個數(shù)不變配平．
②本實驗的原理，用干燥的氫氣與堿式碳酸銅反應，通過測定生成的二氧化碳和水以及反應后固體的質(zhì)量來確定物質(zhì)的組成，為防止空氣中CO2和H2O進入U型干燥裝置，可在最后再連接一個盛有堿石灰的干燥裝置來吸收空氣中的二氧化碳和水；
③根據(jù)化學方程式生成物之間的質(zhì)量關(guān)系求出x、y、z，根據(jù)生成的水和反應物中水的關(guān)系求解水的質(zhì)量．
（2）根據(jù)反應xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O=（x+y）CuO+xCO2↑+（y+z）H2O↑，依據(jù)堿式碳酸銅、CuO、CO2和H2O質(zhì)量（或其中任意三個量），即可計算出其組成．
解答：解：（1）①xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O與氫氣反應的產(chǎn)物有：Cu、CO2、H2O，方程式為：xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O+（x+y）H2=（x+y）Cu+xCO2+（x+2y+z）H2O，故答案為：xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O+（x+y）H2=（x+y）Cu+xCO2+（x+2y+z）H2O；
②本實驗的原理，用干燥的氫氣與堿式碳酸銅反應，通過測定生成的二氧化碳和水以及反應后固體的質(zhì)量來確定物質(zhì)的組成，為防止空氣中CO2和H2O進入U型干燥裝置，可在最后再連接一個盛有堿石灰的干燥裝置來吸收空氣中的二氧化碳和水；氫氣流方向的連接順序是a→k，j→gf（hi）→de（ed）→hi（gf）→bc（cb）→l，故答案為：k，j→gf（hi）→de（ed）→hi（gf）→bc（cb）；
③xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O+（ x+y）H2=（x+y）Cu+xCO2↑+（x+2y+z）H2O
                                   64（x+y）        44x        18（x+2y+z）
                                   12.7g            4.4g          7.2g

64(x+y)
12.7g 
=
 44x
 4.4g
  解得：y=x
 44x
4.4g
=
 18(x+2y+z)
 7.2g
，解得：z=x
令x=1，則y=1，z=1，則化學式為CuCO3?Cu（OH）2?H2O，化學方程式為CuCO3?Cu（OH）2?H2O+2H2=2Cu+CO2↑+4H2O，由化學方程式可以看出，堿式碳酸銅每1個水分子能生成4個水分子，即生成的水中堿式碳酸銅中水占了
1
4
，因此堿式碳酸銅中水的質(zhì)量為：7.2g×
1
4
=1.8g，故答案為：1.8g；CuCO3?Cu（OH）2?H2O；
（2）根據(jù)反應xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O=（x+y）CuO+xCO2↑+（y+z）H2O↑，依據(jù)堿式碳酸銅、CuO、CO2和H2O質(zhì)量（或其中任意三個量），即可計算出其組成，故答案為：可行；根據(jù)反應xCuCO3?yCu（OH）2?zH2O=（x+y）CuO+xCO2↑+（y+z）H2O↑，依據(jù)堿式碳酸銅、CuO、CO2和H2O質(zhì)量（或其中任意三個量），即可計算出其組成．
點評：本題難度較大，關(guān)鍵是配平化學方程式，要分析出實驗原理及其計算，能根據(jù)化學方程式進行計算．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中化學 來源： 題型：

（2009?遼寧）[化學-選修化學與技術(shù)]
請回答氯堿的如下問題：
（1）氯氣、燒堿是電解食鹽水時按照固定的比率k（質(zhì)量比）生成的產(chǎn)品．理論上k=
M(Cl2)
2M(NaOH)
=
71
80
=1：1.13或0.89
M(Cl2)
2M(NaOH)
=
71
80
=1：1.13或0.89
（要求計算表達式和結(jié)果）；
（2）原料粗鹽中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì)，必須精制后才能供電解使用．精制時，粗鹽溶于水過濾后，還要加入的試劑分別為①Na2CO3、②HCl（鹽酸）③BaCl2，這3種試劑添加的合理順序是
③①②
③①②
（填序號）
（3）氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)（電）能30%以上．在這種工藝設計中，相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示，其中的電極未標出，所用的離子膜都只允許陽離子通過．

①圖中X、Y分別是
Cl2
Cl2
、
H2
H2
（填化學式），分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分數(shù)a%與b%的大小
a%小于b%
a%小于b%
；
②分別寫出燃料電池B中正極、負極上發(fā)生的電極反應正極：
O2+4e-+2H2O=4OH-
O2+4e-+2H2O=4OH-
，負極：
H2-2e-+2OH-=2H2O
H2-2e-+2OH-=2H2O
；
③這樣設計的主要節(jié)（電）能之處在于（寫出2處）
燃料電池可以補充電解池消耗的電能
燃料電池可以補充電解池消耗的電能
、
提高產(chǎn)出堿液的濃度
提高產(chǎn)出堿液的濃度
．

查看答案和解析>>

同步練習冊答案