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试题详情

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0.4 mol/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2.42 g样品(只含CuO杂质),取此样品加热至分解完全后,得到1.80 g固体,此样品中碱式碳酸铜的质量分数是____。

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试题答案

(1)Cu+4H++2NO3-→Cu2++2NO2↑+2H2O

(2)吸收氮氧化物(合理即给分);NaNO3 、NaNO2

(3)烧杯、温度计;除去产品表面吸附的硝酸钠

(4)取样,加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,说明有CO32-

(5)温度、PH

(6)0.92

试题解析

(2)广口瓶内铜与浓硝酸反应生成大气污染气体NOx,NaOH溶液可用来吸收NOx,利用NO2+NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O可知,反应结束后,广口瓶的溶液中,除了剩余的NaOH外,还含有新生成的NaNO2与NaNO3

(3)因反应器为大试管,故水浴加热中用来盛放水的仪器可以选用烧杯、温度计(测定水温);洗涤可除去碱式碳酸铜表面的吸附的硝酸钠。

(5)由步骤2可知实验成功的关键是控制溶液PH和反应温度,故影响产品质量的主要因素为温度、PH。

(6)碱式碳酸铜完全分解得到CuO,设样品中碱式碳酸铜的质量分数为x,依据碱式碳酸铜的方程式,利用“差量法”可得:222:62=2.42x:(2.42-1.80),解得x=0.92。

少年,再来一题如何?
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