堿式碳酸銅的成分有多種,其化學(xué)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(yīng)條件,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)2:將合適比例的混合物在表Ⅱ所示溫度下反應(yīng).
實(shí)驗(yàn)記錄如下:
編號(hào) | V (Na2CO3)/mL | 沉淀情況 | 編號(hào) | 反應(yīng)溫度/℃ | 沉淀情況 | |
1 | 2.8 | 多、藍(lán)色 | 1 | 40 | 多、藍(lán)色 | |
2 | 2.4 | 多、藍(lán)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(shí)驗(yàn)室制取少許孔雀石,應(yīng)該采用的條件是 n[Cu(NO3)2]:n(Na2CO3)=2:1,75℃。
②80℃時(shí),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(shí)驗(yàn)小組為測(cè)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(jìn)行實(shí)驗(yàn):
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(shí)間后關(guān)閉,稱量相關(guān)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(shí)間空氣至裝置冷卻。
步驟5:稱量相關(guān)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(shí)驗(yàn)測(cè)定的x/y的值將 偏小。ㄟx填“偏大”、“偏小”或“無影響”).
②某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中采集了如下數(shù)據(jù):
A.反應(yīng)前玻璃管與樣品的質(zhì)量163.8g
B.反應(yīng)后玻璃管中殘留固體質(zhì)量56.0g
C.裝置C實(shí)驗(yàn)后增重9.0g
D.裝置D實(shí)驗(yàn)后增重8.8g
為測(cè)定x/y的值,你認(rèn)為可以選用上述所采集數(shù)據(jù)中的 BC、BD、CD。▽懗鏊薪M合的字母代號(hào))一組即可進(jìn)行計(jì)算,并根據(jù)你的計(jì)算結(jié)果,寫出該樣品組成的化學(xué)式 5Cu(OH)2•2CuCO3。
制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì).. | |
專題: | 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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(guān)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(yīng)完畢后,需要繼續(xù)通空氣,讓裝置冷卻; ①根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛪A石灰的作用分析; ②根據(jù)化學(xué)方程式找出與x、y有關(guān)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(shí)生成的孔雀石最多,雜質(zhì)最少,此時(shí)n[Cu(NO3)2]:n(Na2CO3)=2:1;當(dāng)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(yīng)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(shí)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(shí)還能吸收空氣中的二氧化碳,防止對(duì)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(jìn)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(huì)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(huì)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(xué)方程xCu(OH)2•yCuCO3(x+y)CuO+xH2O+yCO2↑要測(cè)定的值,可以測(cè)定生成的水和二氧化碳的質(zhì)量,即測(cè)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(cè)出反應(yīng)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(guān)系,可求出的值;故可選BC xCu(OH)2•yCuCO3(x+y)CuO+xH2O+yCO2↑ 。▁+y)×80 18x 56g 9g =, 同樣若已知反應(yīng)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(guān)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(diǎn)評(píng): | 本題考?jí)A式碳酸銅樣品組成,涉及了根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)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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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.在pH=1的溶液中:K+、Na+、SO42–、HCO
B.在0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中:Al3+、K+、NO、SO42–
C.在0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中:K+、NH、I-、SCN-
D.在c( H+)/c(OH-)=10-12的溶液中:K+、Na+、ClO-、NO
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置、試劑選用或操作正確的是( 。
| A. | 除去NO中的NO2 | B. | 鐵制品表面鍍鋅 | C. | 稀釋濃硫酸 | D. | 制取少量氨氣 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
下列曲線圖(縱坐標(biāo)為沉淀的量,橫坐標(biāo)為加入物的量)與對(duì)應(yīng)選項(xiàng)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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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
對(duì)于可逆反應(yīng)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(qiáng)對(duì)反應(yīng)的影響(P2>P1) | 溫度對(duì)反應(yīng)的影響 | 平衡體系增加N2對(duì)反應(yīng)的影響 | 催化劑對(duì)反應(yīng)的影響 |
圖示 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
在pH=1的溶液中能大量共存的一組離子或分子是
A.Na+、Mg2+、ClO—、NO B. Al3+、 NH、 Br- 、Cl-
C.K+ 、Cr2O、CH3CHO、 SO D.Na+、K+ 、SiO、Cl-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
下列離子方程式正確的是 ( )
A.鈉與水反應(yīng):Na+2H2O===Na++2OH-+H2↑
B.硅酸鈉溶液與醋酸溶液混合:SiO+2H+===H2SiO3↓
C.0.01 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液與0.02 mol·L-1 Ba(OH)2溶液等體積混合:NH+
Al3++2SO+2Ba2++4OH-===2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O
D.濃硝酸中加入過量鐵粉并加熱:Fe+3NO+6H+Fe3++3NO2↑+3H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
下列敘述中正確的是( )
A.凡是鹽,在離子方程式中都要以離子形式表示
B.離子互換反應(yīng)總是向著溶液中反應(yīng)物離子濃度減小的方向進(jìn)行
C.酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+與OH-結(jié)合生成水,故所有的酸堿中和反應(yīng)的離子方程式都可寫成H++OH-===H2O的形式
D.復(fù)分解反應(yīng)必須同時(shí)具備離子反應(yīng)發(fā)生的三個(gè)條件才能進(jìn)行
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
根據(jù)下列方程式:①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ;②HClO+HCl=Cl2+H2O ;
③2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;④Fe+Cu2+=Fe2++Cu,判斷下列各組物質(zhì)氧化性強(qiáng)弱順序正確的是
A.Fe3+>HClO>Cl2>Fe2+>Cu2+ B.HClO>Cl2>Fe3+>Cu2+>Fe2+
C.Cl2>HClO>Fe3+>Cu2+>Fe2+ D.HClO>Fe3+>Cl2>Cu2+>Fe2+
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