(2012•上海)碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO3是一种用途广泛的化工原料,实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如

(2012•上海)碱式碳酸铜 Cu2(OH)2CO3是一种用途广泛的化工原料,实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下:
步骤一:废铜屑制硝酸铜
如图,用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到硝酸铜溶液.
步骤二:碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品.
完成下列填空:
(1)写出浓硝酸与铜反应的离子方程式______.
(2)上图装置中NaOH溶液的作用是______.反应结束后,广口瓶内的溶液中,除了含有NaOH外,还有______(填写化学式).
(3)步骤二中,水浴加热所需仪器有______、______(加热、夹持仪器、石棉网除外);洗涤的目的是______.
(4)步骤二的滤液中可能含有CO32-,写出检验CO32-的方法______.
(5)影响产品产量的主要因素有______、______.
(6)若实验得到2.42g样品(只含CuO杂质),取此样品加热至分解完全后,得到1.80g固体,此样品中碱式碳酸铜的质量分数是______.
eqcheng2006 1年前 已收到1个回答 举报

笑笑就忘 幼苗

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解题思路:(1)铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水;
(2)反应生成的氮的氧化物是大气污染气体,被氢氧化钠溶液吸收,防止污染,由NO2+NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O,可知反应结束后,除剩余的NaOH外,还有新生成的NaNO2、NaNO3
(3)反应器为大试管,水浴加热用烧杯盛放水,由于控制温度,用温度计测定水温;碱式碳酸铜表面附着的硝酸钠,需要洗涤除去;
(4)利用碳酸根与酸反应生成气体,将生成的气体通过澄清的石灰水进行检验;
(5)由步骤二可知,实验成功的关键是控制反应温度与溶液的pH值;
(6)碱式碳酸铜完全分解得到CuO,令样品中碱式碳酸铜的质量分数为x,则碱式碳酸铜的质量为2.42x g,根据碱式碳酸铜分解方程式,利用差量法列方程计算.

(1)铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水,反应离子方程式为:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,
故答案为:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;
(2)反应生成的氮的氧化物是大气污染气体,被氢氧化钠溶液吸收,防止污染,由NO2+NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O,可知反应结束后,除剩余的NaOH外,还有新生成的NaNO2、NaNO3
故答案为:吸收氮的氧化物;NaNO2、NaNO3
(3)反应器为大试管,水浴加热用烧杯盛放水,由于控制温度,用温度计测定水温;洗涤除去碱式碳酸铜表面附着的硝酸钠,
故答案为:烧杯、温度计;洗涤除去碱式碳酸铜表面附着的硝酸钠;
(4)检验碳酸根的方法为:取样,加入盐酸,将生成的气体通入澄清的石灰水,溶液变浑浊,说明含有CO32-
故答案为:取样,加入盐酸,将生成的气体通入澄清的石灰水,溶液变浑浊,说明含有CO32-
(5)由步骤二可知,实验成功的关键是控制反应温度与溶液的pH值,故影响产品产量的主要因素有:反应温度、溶液pH值,
故答案为:反应温度;溶液pH值;
(6)令样品中碱式碳酸铜的质量分数为x,碱式碳酸铜的质量为2.42x g,则:
Cu2(OH)2CO3


.
2CuO+H2O+CO2↑ 质量减少
222 62
2.42x g 2.42g-1.8g=0.62g
所以,222:62=2.42x g:0.62g
解得x=0.92
故答案为:0.92.

点评:
本题考点: 制备实验方案的设计.

考点点评: 本题考查物质制备实验,综合考查学生的实验能力,需要学生具备扎实的基础,难度中等.

1年前

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