Question

【題目】銅在潮濕的空氣中會生銹生成銅綠，銅綠的主要成分為堿式碳酸銅(化學(xué)式：Cu2(OH)2CO3)，

銅綠的成分有多種，其化學(xué)式也可表示為xCu(OH)2·yCuCO3。

(1)孔雀石呈綠色，是一種名貴的寶石，其主要成分是Cu(OH)2·CuCO3。某興趣小組為探究制取孔雀石的最佳反應(yīng)條件，設(shè)計了如下實驗：

(已知：2Cu(NO3)2+2NaOH+Na2CO3===Cu(OH)2·CuCO3↓+4NaNO3

實驗1：將2.0mL9.0%的Cu(NO3)2溶液、2.0mlL2.0%的NaOH溶液和2.0%的Na2CO3溶液按表I所示體積混合，實驗記錄如下

實驗2：將合適比例的混合物在表Ⅱ所示溫度下反應(yīng),實驗記錄如下。

①為了避免銅生銹，銅應(yīng)盡量保存在______________________；

②實驗室制取少許孔雀石，應(yīng)該采用的最佳溫度條件是_______________；

③80℃時，所制得的孔雀石有少量黑色物質(zhì)的可能原因是_____________。

(2)實驗小組為測定上述某條件下所制得孔雀石(xCu(OH)2·yCuCO3)樣品組成，利用下圖所示的裝置(夾持儀器省略)進(jìn)行實驗： (已知：堿石灰能吸收二氧化碳和水，濃硫酸有吸水性)

①裝置E中堿石灰的作用是____________________；

②充分反應(yīng)后，某同學(xué)在實驗過程中采集了如下數(shù)據(jù)：

a.反應(yīng)前玻璃管與樣品的質(zhì)量163.8g； b.反應(yīng)后玻璃管中殘留固體質(zhì)量56.0g；

c.裝置C實驗后增重9.0g； d.裝置D實驗后增重8.8g

根據(jù)上述有關(guān)數(shù)據(jù)及計算結(jié)果，寫出該樣品組成的化學(xué)式______________。

Answer 1

【答案】 在干燥的環(huán)境中 75℃ 部分堿式碳酸銅受熱分解生成了氧化銅 防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置D 5Cu(OH)2·2CuCO3

【解析】本題考查了孔雀石制備和樣品組成，涉及了根據(jù)化學(xué)方程式計算分析物質(zhì)組成，濃硫酸增重的質(zhì)量是生成的水的質(zhì)量，堿石灰增重的質(zhì)量是生成的二氧化碳的質(zhì)量。

(1)①銅的銹蝕是銅與空氣中的氧氣，水和二氧化碳的共同作用形成的。為了避免銅生銹，銅應(yīng)盡量保存在在干燥的環(huán)境中；

②根據(jù)表Ⅱ75℃時，產(chǎn)生的孔雀石最多，雜質(zhì)最少。實驗室制取少許孔雀石，應(yīng)該采用的最佳溫度條件是75℃；

③80℃時，所制得的孔雀石有少量黑色物質(zhì)的可能原因是部分堿式碳酸銅受熱分解生成了氧化銅；

(2) ①堿石灰能吸收二氧化碳和水。裝置E中的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置D，影響實驗結(jié)果。

②孔雀石受熱分解的化學(xué)方程式是：xCu(OH)2·yCuCO3) （x+y）CuO+xH2O+yCO2↑

根據(jù)化學(xué)方程式可知裝置C實驗后增重的質(zhì)量中產(chǎn)生的水質(zhì)量；裝置D實驗后增重的質(zhì)量是反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量。

xCu(OH)2·yCuCO3) （x+y）CuO+xH2O+yCO2↑

18x 44y

9g 8.8g

x：y=5:2所以樣品組成的化學(xué)式為5Cu(OH)2·2CuCO3。