Question

1．堿式碳酸銅是一種具有廣泛用途的化工產(chǎn)品，主要用于固體熒光粉激活劑和銅鹽的制造等．
I．制備
稱取14.0g CuSO_d•5H₂0、16.0g Na₂CO₃．10H₂0，用研缽分別研細(xì)后再混合研磨，立即發(fā)生反應(yīng)，有“滋滋”聲，而且混合物很快成為“黏膠狀”．將混合物迅速投入200mL沸水中，快速攪拌并撤離熱源，有藍(lán)綠色沉淀生成，過濾，用水洗滌，至濾液中不含SO₄^2-為止，取出沉淀，風(fēng)干，得到藍(lán)綠色晶體．
（1）①混合物發(fā)生反應(yīng)時(shí)有“滋滋”聲的原因是有氣體生成．
②檢驗(yàn)生成物已洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液少許于試管中，加入適量鹽酸酸化后滴加氯化鋇溶液，若無沉淀生成，則沒有SO₄^2-，否則含有SO₄^2-
Ⅱ．組成測(cè)定
有同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)用Cu（OH）₂．CuC0₃表示堿式碳酸銅是不準(zhǔn)確的，較為準(zhǔn)確、科學(xué)的表達(dá)式是mCu（OH）₂．nCuC0₃，不同來源的堿式碳酸銅的m、n值需要具體測(cè)定．熱分解法測(cè)定堿式碳酸銅組成的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．通過測(cè)定堿式碳酸銅在灼熱后所產(chǎn)生的氣體體積，推導(dǎo)出堿式碳酸銅中碳酸銅和氫氧化銅的含量，即可求出m和n的比值．
（2）①儀器b的名稱是堿式滴定管．
 ②檢查裝置氣密性的方法是連接好裝置，通過漏斗向裝置中加水，至右側(cè)水面比左側(cè)水面高，靜置，水面高度差不發(fā)生變化，則裝置不 漏氣，否則裝置漏氣．
③三次平行實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果如下表，則該樣品中m：n=3：2，若量氣管中所盛液體為水，則該測(cè)定值比理論值偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	樣品質(zhì)量/g	CO2體積/mL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下）
1	0.542	44.82
2	0.542	44.80
3	0.542	44.78

III．銅是生命必需的元素，也是人類廣泛使用的金屬．
（1）將SO₂氣體通入CuCl₂溶液中，生成CuCl沉淀的同時(shí)，還有產(chǎn)物H₂SO₄ HCl（填寫化學(xué)式）．
（2）現(xiàn)代工業(yè)上，主要采用高溫冶煉黃銅礦（CuFeS₂，也可表示為Cu₂S•Fe₂S₃）的方法獲得銅．火法煉銅首先要焙燒黃銅礦：2CuFeS₂+4O₂ $\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$Cu₂S+3SO₂+2FeO，每轉(zhuǎn)移0.6mol電子，有0.1mol硫被氧化．
（3）Cu₂O投入足量的某濃度的硝酸中，若所得氣體產(chǎn)物為NO和NO₂的混合物，且體積比為1﹕1，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cu₂O+10HNO₃=4Cu（NO₃）₂+NO↑+NO₂↑+5H₂O．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）①用研缽分別研細(xì)后再混合研磨，發(fā)生水解反應(yīng)，有CO₂氣體生成，產(chǎn)生大量氣泡，有“磁磁”的聲音；
②根據(jù)SO₄^2-的檢驗(yàn)方法：先加入鹽酸酸化，再加入BaCl₂溶液，若有BaSO₄白色沉淀產(chǎn)生，則證明有SO₄^2-；
Ⅱ．（2）①根據(jù)常見儀器的結(jié)構(gòu)寫出名稱；
②此裝置漏斗與大氣相通，要進(jìn)行其氣密性檢查，首先要考慮的問題是如何使試管不直接通過量氣管與大氣相通，要解決這一問題，顯而易見的用水（或液體）做液封，從而實(shí)現(xiàn)這一目的；
③先判斷三次平行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性，然后求出平均值，然后根據(jù)方程式mCu（OH）₂•nCuCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（m+n）CuO+mH₂O+nCO₂↑求出$\frac{m}{n}$的值；若量氣管中所盛液體為水，二氧化碳溶于水，n值偏小，則m值偏大；
Ⅲ．（1）SO₂氣體通入CuCl₂溶液中，生成CuCl沉淀，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則S元素的化合價(jià)升高；
（2）2CuFeS₂+4O₂$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$Cu₂S+3SO₂+2FeO中，Cu、O元素的化合價(jià)降低，S元素的化合價(jià)升高，利用化合價(jià)變化計(jì)算被氧化的S；二氧化硫與堿反應(yīng)可處理尾氣；
（3）Cu元素的化合價(jià)由+1價(jià)升高為+2價(jià)，氣體產(chǎn)物為NO和NO₂的混合物，且體積比為1﹕1，得到電子數(shù)為1×（5-2）+1×（5-4）=4，Cu₂O失去電子數(shù)為2，結(jié)合電子守恒及原子守恒分析．

解答 解：Ⅰ．（1）①用研缽分別研細(xì)后再混合研磨，發(fā)生水解反應(yīng)，有CO₂氣體生成，產(chǎn)生大量氣泡，所以會(huì)有“磁磁”的聲音，
故答案為：有氣體生成；
②濾液中是否含有SO₄^2-的操作方法是：取最后一次洗滌液于試管中，先加入鹽酸酸化，再加入BaCl₂溶液，若有BaSO₄白色沉淀產(chǎn)生，則證明有SO₄^2-，否則沒有，故答案為：取最后一次洗滌液少許于試管中，加入適量鹽酸酸化后滴加氯化鋇溶液，若無沉淀生成，則沒有SO₄^2-，否則含有SO₄^2-；
Ⅱ．（2）①儀器b的名稱是堿式滴定管，故答案為：堿式滴定管；
②此裝置漏斗與大氣相通，要進(jìn)行其氣密性檢查，首先要考慮的問題是如何使試管不直接通過量氣管與大氣相通，具體方法：連接好裝置，通過漏斗向裝置中加水，至漏斗中水面比量氣管中高，靜置，水面不發(fā)生變化則裝置不漏氣，否則裝置漏氣，
故答案為：連接好裝置，通過漏斗向裝置中加水，至右側(cè)水面比左側(cè)水面高，靜置，水面高度差不發(fā)生變化，則裝置不漏氣，否則裝置漏氣；
③三次平行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均有效，CO₂體積的平均值$\frac{44.82+44.80+44.78}{3}$mL=44.80mL，物質(zhì)的量為$\frac{0.0448L}{22.4L/mol}$=0.002mol，
mCu（OH）₂•nCuCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（m+n）CuO+mH₂O+nCO₂
（98m+124n）g                        nmol
0.542g                            0.002mol
解得：m：n=3：2；
若量氣管中所盛液體為水，二氧化碳溶于水，n值偏小，則m值偏大，m與n的比值偏大；
故答案為：3：2；偏大．
III．（1）SO₂氣體通入CuCl₂溶液中，生成CuCl沉淀，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，則S元素的化合價(jià)升高，則生成H₂SO₄，由元素守恒可知還生成HCl，
故答案為：H₂SO₄、HCl；
（2）2CuFeS₂+4O₂$\frac{\underline{\;800℃\;}}{\;}$Cu₂S+3SO₂+2FeO中，Cu、O元素的化合價(jià)降低，得到電子被還原，則被還原的元素為Cu、O；S元素的化合價(jià)升高，每轉(zhuǎn)移0.6mol電子，被氧化的S為$\frac{0.6mol}{4-（-2）}$=0.1mol，故答案為：0.1；
（3）Cu元素的化合價(jià)由+1價(jià)升高為+2價(jià)，氣體產(chǎn)物為NO和NO₂的混合物，且體積比為1﹕1，得到電子數(shù)為1×（5-2）+1×（5-4）=4，Cu₂O失去電子數(shù)為2，由電子守恒及原子守恒可知，反應(yīng)為2Cu₂O+10HNO₃=4Cu（NO₃）₂+NO↑+NO₂↑+5H₂O，
故答案為：2Cu₂O+10HNO₃=4Cu（NO₃）₂+NO↑+NO₂↑+5H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備與組成測(cè)定\Cu及其化合物的性質(zhì)，綜合考查元素化合物知識(shí)，側(cè)重對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、問題討論的考查，綜合考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的遷移應(yīng)用，難度中等．