Question

堿式碳酸銅[Cu₂(OH)₂CO₃]是一種用途廣泛的化工原料,實驗室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅的步驟如下:

步驟一:廢銅屑制硝酸銅

如圖,用膠頭滴管吸取濃硝酸緩慢加到錐形瓶內的廢銅屑中(廢銅屑過量),充分反應后過濾,得到硝酸銅溶液。

步驟二:堿式碳酸銅的制備

向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液,水浴加熱至70℃左右,用0.4 mol·L^-1的NaOH溶液調節(jié)pH至8.5,振蕩,靜置,過濾,用熱水洗滌,烘干,得到堿式碳酸銅產品。

完成下列填空:

(1)寫出濃硝酸與銅反應的離子方程式_________________________________。

(2)上圖裝置中NaOH溶液的作用是____________________________________。

(3)步驟二中,水浴加熱所需儀器有____________、____________(加熱、夾持儀器、石棉網除外),水浴加熱的優(yōu)點是_________________________________。

(4)若實驗得到2.42 g樣品(只含CuO雜質),取此樣品加熱至分解完全后,得到1.80 g固體,此樣品中堿式碳酸銅的質量分數是　　　　。

Answer 1

(1)銅與濃硝酸反應生成NO₂,其離子方程式為Cu+4H⁺+2==== Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O。

(2)NO₂有毒可與氫氧化鈉溶液反應生成硝酸鹽和亞硝酸鹽。

(3)水浴加熱可使被加熱物體受熱均勻,且溫度易于控制。水浴加熱所需儀器除了熱源、夾持儀器、石棉網外,還必須有燒杯、溫度計。

(4)Cu₂(OH)₂CO₃分解反應方程式為Cu₂(OH)₂CO₃2CuO+CO₂↑+H₂O,用差量法求解

 Cu₂(OH)₂CO₃2CuO+CO₂↑+H₂O　 差量

　　222      160           62

　　m                   2.42 g-1.80 g=0.62 g

解得m=2.22 g

樣品中堿式碳酸銅的質量分數=×100%≈92%。

答案:(1)Cu+4H⁺+2====Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O

(2)吸收氮氧化物

(3)燒杯　溫度計　受熱均勻,溫度易于控制

(4)92%