堿式碳酸銅 Cu2(OH)2CO3是一種用途廣泛的化工原料,實(shí)驗(yàn)室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅的步驟如下:
步驟一:廢銅屑制硝酸銅
如圖,用膠頭滴管吸取濃HNO3緩慢加到錐形瓶內(nèi)的廢銅屑中(廢銅屑過量),充分反應(yīng)后過濾,得到硝酸銅溶液.
步驟二:堿式碳酸銅的制備
向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液,水浴加熱至70℃左右,用0.4mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5,振蕩,靜置,過濾,用熱水洗滌,烘干,得到堿式碳酸銅產(chǎn)品.
完成下列填空:
(1)寫出濃硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式
 

(2)上圖裝置中NaOH溶液的作用是
 
.反應(yīng)結(jié)束后,廣口瓶內(nèi)的溶液中,除了含有NaOH外,還有
 
(填寫化學(xué)式).
(3)步驟二中,水浴加熱所需儀器有
 
、
 
(加熱、夾持儀器、石棉網(wǎng)除外);洗滌的目的是
 

(4)步驟二的濾液中可能含有CO32-,寫出檢驗(yàn)CO32-的方法
 

(5)影響產(chǎn)品產(chǎn)量的主要因素有
 
、
 

(6)若實(shí)驗(yàn)得到2.42g樣品(只含CuO雜質(zhì)),取此樣品加熱至分解完全后,得到1.80g固體,此樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
 
考點(diǎn):制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計
專題:
分析:(1)銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮與水;
(2)反應(yīng)生成的氮的氧化物是大氣污染氣體,被氫氧化鈉溶液吸收,防止污染,由NO2+NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O,可知反應(yīng)結(jié)束后,除剩余的NaOH外,還有新生成的NaNO2、NaNO3;
(3)反應(yīng)器為大試管,水浴加熱用燒杯盛放水,由于控制溫度,用溫度計測定水溫;堿式碳酸銅表面附著的硝酸鈉,需要洗滌除去;
(4)利用碳酸根與酸反應(yīng)生成氣體,將生成的氣體通過澄清的石灰水進(jìn)行檢驗(yàn);
(5)由步驟二可知,實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是控制反應(yīng)溫度與溶液的pH值;
(6)堿式碳酸銅完全分解得到CuO,令樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x,則堿式碳酸銅的質(zhì)量為2.42x g,根據(jù)堿式碳酸銅分解方程式,利用差量法列方程計算.
解答: 解:(1)銅與濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮與水,反應(yīng)離子方程式為:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,
故答案為:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;
(2)反應(yīng)生成的氮的氧化物是大氣污染氣體,被氫氧化鈉溶液吸收,防止污染,由NO2+NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O,可知反應(yīng)結(jié)束后,除剩余的NaOH外,還有新生成的NaNO2、NaNO3,
故答案為:吸收氮的氧化物;NaNO2、NaNO3
(3)反應(yīng)器為大試管,水浴加熱用燒杯盛放水,由于控制溫度,用溫度計測定水溫;洗滌除去堿式碳酸銅表面附著的硝酸鈉,
故答案為:燒杯、溫度計;洗滌除去堿式碳酸銅表面附著的硝酸鈉;
(4)檢驗(yàn)碳酸根的方法為:取樣,加入鹽酸,將生成的氣體通入澄清的石灰水,溶液變渾濁,說明含有CO32-
故答案為:取樣,加入鹽酸,將生成的氣體通入澄清的石灰水,溶液變渾濁,說明含有CO32-
(5)由步驟二可知,實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是控制反應(yīng)溫度與溶液的pH值,故影響產(chǎn)品產(chǎn)量的主要因素有:反應(yīng)溫度、溶液pH值,
故答案為:反應(yīng)溫度;溶液pH值;
(6)令樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x,堿式碳酸銅的質(zhì)量為2.42x g,則:
Cu2(OH)2CO3
  △  
.
 
2CuO+H2O+CO2↑  質(zhì)量減少
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
故答案為:0.92.
點(diǎn)評:本題考查物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn),綜合考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ),難度中等.
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相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在一定條件下,NO與NO2混合可生成N2O3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NO(g)+NO2(g)?N2O3(l)△H<0
如圖表示一定量的NO、NO2混合氣體發(fā)生反應(yīng)時,NO2濃度在前25s內(nèi)的變化.該反應(yīng)進(jìn)行到45s時達(dá)到平衡,測得NO2濃度約為0.010mol/L.

(1)前20s內(nèi),NO2的平均反應(yīng)速率為
 

(2)其他條件不變,①升高溫度,NO2的轉(zhuǎn)化率
 
(填“增大”、“減小”或“不變”).
②壓縮氣體體積,該反應(yīng)平衡向
 
移動(填“正向”或“逆向”).
(3)若反應(yīng)延續(xù)至70秒,請在答題卡圖中畫出25秒至70秒的反應(yīng)進(jìn)程曲線.
(4)若在反應(yīng)開始時加入催化劑(其他條件都不變),請在答題卡圖中畫出加催化劑后的反應(yīng)進(jìn)程曲線.
(5)NO、NO2的混合氣體用NaOH溶液吸收,得到的鹽只有一種,則該反應(yīng)的離子方程式為:
 
,該反應(yīng)的氧化劑是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在體積為2L密閉容器中加入反應(yīng)物A、B,發(fā)生如下反應(yīng):A+2B=3C.經(jīng)2min后,A的濃度從開始時的1.0mol?L-1 降到0.8mol?L-1.已知反應(yīng)開始時B的濃度是1.2mol?L-1.則:2min末B的濃度
 
,C的物質(zhì)的量
 
.2min內(nèi),用A物質(zhì)的濃度變化來表示該反應(yīng)的反應(yīng)速率,即V(A)=
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知:A、B為常見的非金屬單質(zhì)且均為氣體;甲、乙為金屬單質(zhì),乙在I的濃溶液中發(fā)生鈍化;C、H、J的溶液均呈堿性.各物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下(部分生成物未給出,且未注明反應(yīng)條件):

(1)寫出反應(yīng)②的化學(xué)方程式為
 

(2)反應(yīng)④中每消耗1mol G,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
 

(3)反應(yīng)⑥的離子方程式是
 

(4)實(shí)驗(yàn)室中保存I的方法是
 
.原因是
 
用化學(xué)方程式表示)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

黑火藥是中國的“四大發(fā)明”之一,會激勵著我們奮發(fā)圖強(qiáng).黑火藥在發(fā)生爆炸時,發(fā)生如下的反應(yīng):2KNO3+3C+S
  點(diǎn)燃  
.
.
K2S+N2↑+3CO2
.該反應(yīng)中,被氧化的元素是
 
,氧化劑是
 
,氧化產(chǎn)物是
 
反應(yīng)中每轉(zhuǎn)移6mol電子,可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下
 
L CO2氣體.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氯丁橡膠M是理想的電線電纜材料,工業(yè)上可由有機(jī)化工原料A或E制得,其合成路線如圖所示.

完成下列填空:
(1)A的名稱是
 
反應(yīng)③的反應(yīng)類型是
 

(2)寫出反應(yīng)②的化學(xué)反應(yīng)方程式
 

(3)為研究物質(zhì)的芳香性,將E三聚、四聚成環(huán)狀化合物,寫出它們的結(jié)構(gòu)簡式
 
.鑒別這兩個環(huán)狀化合物的試劑為
 

(4)以下是由A(C4H6)制備工程塑料PB的原料之一1,4-丁二醇(BDO)的合成路線:

寫出上述由A制備BDO的化學(xué)反應(yīng)方程式
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

在下列物質(zhì)中:①NaOH、②H2O2、③(NH42S、④Na2O2、⑤C2H2、⑥SiC晶體  ⑦Na2S⑧單晶硅.(用序號填空)
(1)其中含有極性共價鍵的原子晶體是
 

(2)其中只含有離子鍵的離子晶體是
 
;
(3)其中既含有離子鍵又含有非極性共價鍵的離子晶體是
 
;
(4)其中既含有離子鍵,又含有極性共價鍵和配位鍵的離子晶體是
 
;
(5)其中含有極性共價鍵和非極性共價鍵的非極性分子是
 
;
(6)其中含有極性共價鍵和非極性共價鍵的極性分子是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

通常氫氧燃料電池有酸式(當(dāng)電解質(zhì)溶液為硫酸時)和堿式(當(dāng)電解質(zhì)溶液為NaOH(aq)或KOH(aq)時)兩種.請寫出:
(1)酸式電池的負(fù)極反應(yīng)式:負(fù)極
 

(2)堿式電池的正電極反應(yīng)式:正極
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知元素X、Y、Z質(zhì)子數(shù)都小于18,并且質(zhì)子數(shù)X+Y=Z.在原子結(jié)構(gòu)示意圖中,X原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同,Z原子有兩個電子層,外層電子數(shù)是內(nèi)層的電子數(shù)的三倍,則
(1)X是
 
,Z是
 
.Y的原子結(jié)構(gòu)示意圖
 
,
(2)由Y和Z組成,且Y和Z的質(zhì)量比為7:20的化合物的化學(xué)式(分子式)是
 

(3)X、Z可以形成兩種化合物A和B,A中原子個數(shù)比為1:2,則A的摩爾質(zhì)量是
 
,B中兩原子個數(shù)比為1:1,實(shí)驗(yàn)室常用B制備少量的氧氣,寫出化學(xué)反應(yīng)方程式
 

(4)X、Y、Z可以形成一種鹽,此鹽中X、Y、Z元素的原子的個數(shù)比為4:2:3,該鹽的名稱
 

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