碱式碳酸铜是一种化工原料,化学式用mCu(OH)2·nCuCO3表示。实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下:Ⅰ.废铜屑制硝酸铜方案1:将铜屑在空气中充分
题型:不详难度:来源:
碱式碳酸铜是一种化工原料,化学式用mCu(OH)2·nCuCO3表示。实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下:
Ⅰ.废铜屑制硝酸铜 方案1:将铜屑在空气中充分灼烧,残留固体溶于稀硝酸; 方案2:如图1(夹持仪器已省略)。将浓硝酸缓慢加到废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到硝酸铜溶液。 方案3:将方案2中浓硝酸换成稀硝酸,其他不变。 Ⅱ.碱式碳酸铜的制备 ①向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液 ②水浴加热至70 ℃左右 ③用0.4 mol·L-1的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡、静置、过滤 ④用热水洗涤、烘干,得到碱式碳酸铜产品 请回答下列问题: (1)按方案1实验,必须选择的下列仪器有________(填序号)。
(2)图2中能分别替代图1中B和C装置的是________(填装置序号)。 (3)已知:NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O,NO不能单独与NaOH溶液反应,实验结束时,如何操作才能使装置中的有毒气体被NaOH溶液完全吸收?__________________________。 (4)步骤④中洗涤的目的是______________________________________。 (5)步骤③过滤后的滤液中含有CO32—,检验CO32—的方法是_________________________________________________________。 (6)测定碱式碳酸铜组成的方法主要有两种: 方法1 灼烧法:取34.6 g纯净物mCu(OH)2·nCuCO3,在硬质试管里灼烧,将气体产物依次通入足量的浓硫酸、足量的碱石灰中,完全吸收后浓硫酸净增1.8 g,碱石灰净增8.8 g。 方法2 还原法:在氢气中加强热,测反应前后固体的质量。 ①利用上述数据推算碱式碳酸铜的化学式_____________________。 ②配平化学方程式:mCu(OH)2·nCuCO3+________H2________Cu+________CO2↑+________H2O |
答案
(1)abe (2)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ (3)关闭活塞b,打开活塞a,通入一段时间空气 (4)除去产品表面杂质 (5)取少量滤液于试管中,加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊,说明滤液中含有CO32— (6)①Cu(OH)2·2CuCO3 ②(m+n) (m+n) n (2m+n) |
解析
(1)灼烧固体需要的仪器有坩埚、三脚架、泥三角、玻璃棒、酒精灯;溶解固体需要的仪器有烧杯、玻璃棒。(2)B用作安全瓶,C用于吸收氮的氧化物,替代B和C的装置必须具有吸收氮的氧化物和防倒吸双重功能。Ⅰ、Ⅱ装置能防倒吸,Ⅲ装置烧杯中的下层液体为四氯化碳,氮的氧化物不溶于四氯化碳,不会导致装置内的气压急剧减小,当氮的氧化物从四氯化碳层进入烧碱溶液中,被氢氧化钠溶液吸收,Ⅲ装置既可以防倒吸,又能使氮的氧化物被吸收。(3)根据所给反应方程式知,通入足量的空气,使一氧化氮转化成二氧化氮能被完全吸收。(4)固体产品表面会吸附一些杂质,洗涤可除去碱式碳酸铜表面的杂质。(5)用盐酸和CO32—反应生成CO2,再用澄清石灰水检验二氧化碳。(6)①浓硫酸吸收生成的水,碱石灰吸收生成的二氧化碳,则:n(CO2)=8.8/44=0.2 mol,n(H2O)=1.8/18=0.1 mol。灼烧碱式碳酸铜的反应方程式为mCu(OH)2·nCuCO3(m+n)CuO+mH2O+nCO2↑,故m/n=0.1/0.2=1/2。该碱式碳酸铜的化学式为Cu(OH)2·2CuCO3。 ②根据题给方程式和氧原子守恒知,氧原子的计量数为(2m+3n)-2n=2m+n,即水的计量数为2m+n,由水的计量数推知氢分子的计量数:=m+n,则化学方程式为mCu(OH)2·nCuCO3+(m+n)H2(m+n)Cu+nCO2↑+(2m+n)H2O。 |
举一反三
下列气体中,既可用浓硫酸干燥,又可用固体NaOH干燥的是 |
用下图实验装置(可添加加热或尾气处理装置)进行以下实验,无法达到目的的是
A.实验室制取并收集少量NO2 | B.实验室制取并收集少量NH3 | C.验证非金属性:C>Si | D.验证氧化性:Cl2>I2 |
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下图所示仪器可用于实验室制备少量无水FeCl3,仪器连接顺序正确的是( )
A.a-b-c-d-e-f-g-h | B.a-e-d-c-b-h-i-g | C.a-d-e-c-b-h-i-g | D.a-c-b-d-e-h-i-f |
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常温常压下,O3为淡蓝色有特殊臭味的气体,工业上常用O3作为造纸、纺织等行业的漂白和脱色剂,也可用作饮用水的消毒和***菌剂,但O3浓度超标时会因其强氧化性而对人体产生毒副作用。自然条件下打雷时空气中会有部分O2转化为O3。 实验室现提供以下装置和药品,请你完成O3的制备及性质验证实验。
请回答以下问题: (1)以上装置的连接顺序为______接______接________接________。 (2)A中应装入的试剂为________(写化学式);B中发生反应的化学方程式为____________________________________________________。 (3)检验整个装置的气密性的具体操作是__________________________。 (4)实验开始时,取下分液漏斗的塞子,断开电源开关K,再旋开分液漏斗的活塞,持续通入气体一段时间,其目的是________、________。然后合上电源开关K,试预测下列装置中可能观察到的现象及对应的结论。 D装置中:___________________________________________________; E装置中:____________________________________________________。 (5)请指出该实验装置中的不妥之处并改进:_________________________。 |
实验是化学研究的基础,关于下列各实验装置图的叙述中正确的是( )
① ② ③ ④A.装置①:常用于分离互不相溶的液体混合物 | B.装置②:可用于吸收NO2或HCl气体,并防止倒吸 | C.装置③:先从b口进气集满二氧化碳,再从a口进气,可收集一氧化氮 | D.装置④:可用来证明碳的非金属性比硅强 |
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