(10分)碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。(1)现采用氢气还原法,请回答如下问题:①写出xCuC
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(10分)碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种。(1)现采用氢气还原法,请回答如下问题: ①写出xCuCO3·yCu(OH) 2·zH2O与氢气反应的化学方程式 ; ②试验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号):(a)→()()→()()→()()→()()→()()→(l)
③称取23.9g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.7g残留物,生成4.4g二氧化碳和7.2g水。该样品的结晶水质量为 g,化学式为 ; (2)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你认为是否可行?请说明理由。 。 |
答案
(1)①xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O+(x+y)H2=(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O ②a→k,j→gf(hi)→de(ed)→hi(gf)→bc(cb)→l ③1.8 CuCO3·Cu(OH)2·H2O (2)可行 根据反应xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O =(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑,依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量,即可计算出其组成 |
解析
(1)结合实验原理及所给实验装置可知,首先要制取纯净的氢气(包括制取装置、除HCl、干燥),还原碱式碳酸铜生成水和CO2,可用浓硫酸吸收生成的水,用碱石灰吸收生成的CO2,为了防止空气中的水蒸气、CO2干扰实验,可用碱石灰吸收。 (2)详见答案。 |
举一反三
某校化学小组的同学开展K2CO3和NaCl的固体混合物中K2CO3的检验与质量分数测定的探究实验,他们提出下列实验方案。 (一)补全以下检验混合物中存在K2CO3的实验步骤及相关现象 (1)取混合物样品溶于水,分别取少量溶液进行以下实验 (2)_________________________________________则一定存在K+; (3)___________________________________________________则一定存在CO32—。 (二)测定K2CO3质量分数
(1)甲同学用图1所示装置,把xg的混合物与足量稀硫酸反应后,测定产生的CO2气体的体积。实验开始时检查该装置气密性的方法是 。 (2)乙同学用图2代替图1中的收集装置,则所测K2CO3质量分数 (填“偏大”、“偏小”、“不变”),你的改进方案是 。 (3)丙同学用图3装置测定CO2的质量,该装置存在较多缺陷,从而导致实验误差,请你填写其中的三点缺陷:I ;Ⅱ ;Ⅲ |
.利用下图装置可测定m g纯碱样品(含少量NaCl)中Na2CO3的质量分数.
(A) (B) (C) (1)实验中使用的药品可能有:a.浓H2SO4、b.稀硫酸、c.稀盐酸、d.纯碱样品、e.碱石灰、f.NaOH溶液、g.空气.请将这些药品的盛装部分对号入座(必要时可重复使用),请填写对应的序号: ① 、② 、③ 、④ 、⑤ 、⑥ 、⑦ . (2)实验中使用了空气,其作用是 ;若通入空气的速度过快或通入空气的量不足,则所测定Na2CO3的含量 (填“偏高”、“偏低”或“准确”). (3)干燥管Ⅱ的作用是 ,若缺乏干燥管Ⅱ,其后果是 . (4)若分液漏斗中④的滴液速度过快,将导致实验结果 (填“偏高”、“偏低” 和“准确”). (5)若干燥管Ⅰ内药品的质量实验前为m1 g,实验后为m2 g,则样品中Na2CO3的质量分数的数学表达式为 。 |
黄铁矿(主要成分为FeS2)是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学学习小组对某黄铁矿石进行如下实验探究。 [实验一]测定硫元素的含量。 Ⅰ、将g该黄铁矿样品放入如图1所示装置(夹持和加热装置省略)的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气,高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为:4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 Ⅱ、反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如图2所示处理。
[实验二]测定铁元素的含量。 Ⅲ、测定铁元素含量的实验步骤如图3所示:
问题讨论: (1)Ⅰ中,甲瓶内所盛试剂是 溶液。乙瓶内发生反应的离子方程式有: 、 。 (2)Ⅱ中的滤渣在称量前还应进行的操作是 。 (3)Ⅱ中,所加H2O2溶液(氧化剂)需足量的理由是 。 (4)Ⅲ的步骤③中,需要用到的仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还有 。 写出④中反应的离子方程式 。 (5)该黄铁矿中硫元素的质量分数为 。 |
(10分)实验室有CuO和铜粉的混合物。要测定该样品(已称得其质量为m g)中氧化铜的质量分数。用下图所示仪器装置制取H2,再用H2还原CuO,最后根据样品质量的减少和无水CaCl2质量的增加来测定样品中氧化铜的质量分数。
请回答: (1)仪器中装入的试剂:D 。 (2)操作“①打开A的活塞”和“②点燃E处酒精灯”应该先进行的是 (填序号),在这两步操作之间还应进行的操作是: 。 (3)若实验中有部分CuO被还原为红色的Cu2O,对实验的影响为_____(偏大、偏小、无影响)。 (4)若测得的原质量为a g的硬质玻璃管(E),反应后质量变为b g;U型管实验后质量增加n g,由以上数据可以列出计算氧化铜质量分数的两个不同计算式: 计算式1: ;计算式2: 。 |
(15分)某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程,取该矿样为原料生产CuC12·2H2O 晶体。 已知:常温下,金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH 见下表。
金属离子
| 氢氧化物开始沉淀的pH
| 氢氧化物沉淀完全的pH
| Fe2+
| 7.0
| 9.0
| Fe3+
| 1.9
| 3.2
| Cu2+
| 4.7
| 6.7
| 回答下列问题:
(l)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中,可使用常见化学物质利用上图所示装置制取氧气,试写出熟悉的符合上述条件的两个化学方程式:______________________、______________________。 (2)焙烧产生的尾气中含有的一种气体是形成酸雨的污染物,若将尾气通入氨水中,能发生多个反应,写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式:____________________、__________________。 (3)步骤②酸浸过程中,需要用到3 mol · L-1的盐酸100 mL,配制该盐酸溶液时,除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的仪器有_______________________________________。 (4)步骤④加入物质X的目的是_________________________________________,物质X 可以选用下列物质中的______________________。 (A)氢氧化钠 (B)稀盐酸 (C)氨水 (D)氧化铜 (5)当溶液中金属离子浓度低于1×10-5 mol · L-1时,认为该金属离子沉淀完全,则Ksp[Fe(OH)2]=_____。 |
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