Question

6．孔雀石的主要成分為Cu₂（OH）₂CO₃（難溶），還含少量Fe₂O₃、SiO₂．實驗室以孔雀石為原料制備CuCl₂•3H₂O及CaCO₃的步驟如下：

（1）寫出孔雀石和鹽酸反應(yīng)的離子方程式Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Cu²⁺+CO₂↑+3H₂O．
（2）濾渣A成分的化學(xué)式是SiO₂，氣體B的分子式是NH₃．
（3）將CuCl₂溶液酸化后，經(jīng)過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，得到CuCl₂•3H₂O晶體．
（4）某種胃藥片的治酸劑為CaCO₃，該藥片中CaCO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定步驟如下（假設(shè)其他成分不發(fā)生反應(yīng)）：
a．配制0.1mol•L^-1的HCl溶液和0.1mol•L^-1的NaOH溶液各250mL．
b．取0.6g磨碎后的胃藥于錐形瓶中．
c．向錐形瓶內(nèi)加入75.00mL 0.1mol•L^-1的HCl溶液充分反應(yīng)．
d．用0.1mol•L^-1的NaOH溶液滴定剩余鹽酸，至達(dá)到滴定終點．
①配制上述NaOH溶液所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還有膠頭滴管、250mL容量瓶．
②若滴定中NaOH溶液的用量為15.00mL，則胃藥中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%．

Answer 1

分析 孔雀石的主要成分為Cu₂（OH）₂CO₃，還含少量Fe、Si的化合物，加入稀鹽酸反應(yīng)后生成二氧化碳?xì)怏w，得到溶液氯化銅溶、氯化亞鐵液A，過濾得到二氧化硅固體；然后將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，再加入CuO固體調(diào)節(jié)溶液pH沉淀鐵離子過濾得到濾液為氯化銅溶液，通過蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾洗滌得到氯化銅晶體；由工藝流程轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，應(yīng)先向CaCl₂溶液中加入堿性物質(zhì)并且不引入新雜質(zhì)，故氣體X應(yīng)為堿性氣體，應(yīng)為氨氣；
（1）孔雀石和鹽酸反應(yīng)生成氯化銅、二氧化碳和水來解答；
（2）過濾得到二氧化硅固體；向CaCl₂溶液中加入堿性物質(zhì)并且不引入新雜質(zhì)，故氣體為氨氣；
（3）由溶液制得晶體，應(yīng)進(jìn)行蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、過濾等操作；
（4）②根據(jù)配制步驟是計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶來分析需要的儀器；
②根據(jù)鹽酸和氫氧化鈉的反應(yīng)，計算出剩余的鹽酸的物質(zhì)的量，用鹽酸總的物質(zhì)的量減去剩余的鹽酸的物質(zhì)的量，就是碳酸鈣消耗的鹽酸，再計算出碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可．

解答 解：（1）孔雀石和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化銅、二氧化碳和水，反應(yīng)的離子方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Cu²⁺+CO₂↑+3H₂O；
故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Cu²⁺+CO₂↑+3H₂O；
（2）濾渣A成分的化學(xué)式是SiO₂，氣體B的分子式是NH₃；
故答案為：SiO₂；NH₃；
（3）將CuCl₂溶液酸化后，經(jīng)過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，得到CuCl₂•3H₂O晶體；
故答案為：加熱濃縮；冷卻結(jié)晶；
（4）①根據(jù)配制步驟是計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻、裝瓶可知所需的儀器有天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、250mL容量瓶和膠頭滴管，故
所用到的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒外還有膠頭滴管、250 mL容量瓶；
故答案為：膠頭滴管、250 mL容量瓶；
②NaOH+HCl=NaCl+H₂O
   1    1
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂+H₂O
 1     2
根據(jù)上面兩個公式可求得于CaCO₃反應(yīng)的HCl物質(zhì)的量為（75-15）×0.1/1000=0.006mol，CaCO₃的物質(zhì)的量為：0.003mol，質(zhì)量0.003mol×100g/mol=0.3g，胃藥中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{0.3g}{0.6g}$×100%=50%；
故答案為：50%．

點評 本題以化學(xué)工藝流程圖為載體，設(shè)計方案制備CuCl₂•3H₂O及CaCO₃，考查無機(jī)化學(xué)與實驗的融合能力，以及完成基本實驗操作的能力和化學(xué)計算，難度大．