Question

【題目】堿式碳酸銅[Cu(OH)2CuCO3]是一種用途廣泛的化工產(chǎn)品，實(shí)驗(yàn)室制備堿式碳酸銅的反應(yīng)原理為：2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu(OH)2CuCO3↓+CO2↑+2Na2SO4。回答下列問題：

（1）配制100mL濃度均為0.50molL-1的CuSO4溶液和Na2CO3溶液，需要用到的玻璃儀器有量筒、燒杯、膠頭滴管和___。

（2）取50mL0.50molL-1CuSO4溶液加入50mL0.50molL-1Na2CO3溶液中，反應(yīng)后燒杯底部出現(xiàn)大量藍(lán)綠色沉淀。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明藍(lán)綠色沉淀中混有難溶于水的堿式硫酸銅[Cu2(OH)2SO4]，實(shí)驗(yàn)步驟是：過濾，___。

（3）按最佳配比 n(CuSO4)︰n(Na2CO3)=1︰1.2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)15min，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

溫度/℃	60	65	75	80	90
沉淀量/g	1.295	1.303	1.451	1.340	1.292

分析75℃時(shí)沉淀量最多的原因：___。

（4）查閱資料可知堿式碳酸銅的組成有多種，可用xCu(OH)2yCuCO3表示。某小組利用以下裝置測(cè)定某堿式碳酸銅樣品的組成：

①A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。

②加熱時(shí)持續(xù)通入N2的目的是___。

③稱取32.0g樣品，充分反應(yīng)后得到24.0g殘留物，B增重3.6g，C增重4.4g。該樣品的化學(xué)式為___。若對(duì)調(diào)B和C裝置的位置，___(填“能”或“不能”)測(cè)算出該樣品的化學(xué)式。

Answer 1

【答案】玻璃棒、100mL容量瓶 洗滌至無SO42-，取少量固體于試管中，加入足量稀鹽酸，再滴加幾滴BaCl2溶液 低于75°C，反應(yīng)速率隨溫度升高而增加；高于75°C，堿式碳酸銅分解為CuO xCu(OH)2·yCuCO3(x+y)CuO+xH2O+yCO2↑ 使反應(yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置 2Cu(OH)2·CuCO3 能

【解析】

(1)根據(jù)一定物質(zhì)的量濃度的溶液配制的基本步驟確定所需儀器；

(2)證明藍(lán)綠色沉淀中混有難溶于水的堿式硫酸銅，可通過鑒定硫酸根離子來確定，在答題時(shí)應(yīng)注意沉淀表面附著有硫酸根離子，必須將沉淀洗滌干凈后再溶解檢驗(yàn)；

(3)根據(jù)堿式碳酸銅受熱易分解的性質(zhì)結(jié)合溫度對(duì)速率的影響分析；

(4).堿式碳酸銅受熱分解最終得到氧化銅，二氧化碳和水，，24.0g殘留物為氧化銅，B中濃硫酸的作用是吸收水，C中堿石灰的作用是吸收二氧化碳，從方程式中分析可知求出化學(xué)式，如果對(duì)調(diào)B和C裝置的位置，堿石灰同時(shí)吸收二氧化碳和水，可利用氧化銅的質(zhì)量和二氧化碳和水的總質(zhì)量的比值結(jié)合方程式，求出該物質(zhì)的化學(xué)式，這兩種方法必須保證產(chǎn)生的氣體完全被試劑吸收，據(jù)此回答。

（1）配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的基本步驟：計(jì)算稱量溶解轉(zhuǎn)移定容搖勻等步驟，需用的實(shí)驗(yàn)儀器：天平，量筒，燒杯，玻璃棒，容量瓶，膠頭滴管等，注意容量瓶要選取合適規(guī)格，所以所需儀器還差玻璃棒、100mL容量瓶；

證明藍(lán)綠色沉淀中混有難溶于水的堿式硫酸銅，需要將洗凈后的沉淀溶解后檢驗(yàn)硫酸根離子的存在，檢驗(yàn)濃硫酸應(yīng)該先取少量固體于試管中，加入足量稀鹽酸，再滴加幾滴溶液；

結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)以及溫度對(duì)速率的影響分析可知，溫度過低反應(yīng)速率太慢，低于，反應(yīng)速率隨溫度升高而增加，溫度過高會(huì)使產(chǎn)物受熱分解，堿式碳酸銅分解為CuO；

堿式碳酸銅受熱分解最終得到氧化銅，二氧化碳和水，由此得到該反應(yīng)方程式為：；

定量實(shí)驗(yàn)探究需要將產(chǎn)物完全趕進(jìn)吸收試劑中充分吸收，由此可知氮?dú)獾淖饔檬鞘狗磻?yīng)產(chǎn)生的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置；

中濃硫酸吸收的是水，則，，C中堿石灰吸收二氧化碳?xì)怏w，則，，有反應(yīng)方程式可知：，則堿式碳酸銅的化學(xué)式為；如果對(duì)調(diào)B、C則堿石灰增重的質(zhì)量為水和二氧化碳的總質(zhì)量，結(jié)合方程式可知氧化銅的質(zhì)量可表示為：，水和二氧化碳的總質(zhì)量可表示為：，故若已知氧化銅質(zhì)量和二氧化碳與水的總質(zhì)量聯(lián)立上式也可以確定x、y的比值，從而確定堿式碳酸銅的化學(xué)式。