【題目】式碳酸銅[xCuCO3·yCu(OH)2],孔雀顏色.又稱為孔雀石,是一種名貴的礦物寶石。銅與空氣中的氧氣、二氧化碳和水蒸氣質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)。CuSO4溶液與Na2CO3溶液反應(yīng)可以得到堿式碳酸銅,我們將對(duì)其組成進(jìn)行相關(guān)探究。

[沉淀制備]

稱取12. 5 g膽礬(CuSO4 5H2O)溶于87. 5mL蒸餾水中,滴加少稀硫酸(體積可以忽略不計(jì)),充分?jǐn)嚢韬蟮玫?/span>CuSO4溶液。向其中加入Na2CO3溶液,將所得藍(lán)綠色懸濁液過(guò)濾,并用蒸餾水洗滌,再用無(wú)水乙洗滌,最后低溫烘干備用。

[實(shí)驗(yàn)探究]我們?cè)O(shè)計(jì)了如下裝置,用制得的藍(lán)綠色體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)回答下列問(wèn)題

(1)配制硫酸銅溶液過(guò)程中滴加稀硫酸的作用是___________,所得硫酸銅溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________

(2)實(shí)驗(yàn)室通常使用加熱亞硝酸鈉和氯化銨混合溶液的方法制取N2,該反應(yīng)的化學(xué)方程為:__________。

D裝置加熱前,需要首先打開活塞K,入適量N2,然后關(guān)閉K,再點(diǎn)燃D處酒精燈。N2的作

___________ B為安全瓶,其作用原理為_________C裝的試劑應(yīng)__________

(4)加熱D后觀察到的現(xiàn)象是________________。

(5)經(jīng)閱文獻(xiàn)知:Ksp[CaCO3]=2.8×10-9,Ksp[BaCO3]=5.1×10-9經(jīng)討論認(rèn)為需Ba(OH)2溶液代替澄清石灰水來(lái)定量測(cè)藍(lán)綠色體的化學(xué)式,其原因是______________

a.Ba(OH)2的堿性比Ca(OH)2強(qiáng)

b.Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收CO2

c.相同條件下,CaCO3的溶解度明顯大于BaCO3

d.吸收等量CO2生成的BaCO3的質(zhì)量大于CaCO3,測(cè)量誤差小

(6)D中反應(yīng)完全后,打開活塞K,再次滴加NaNO2溶液產(chǎn)生N2,其目的是______________。若裝置F中使用Ba(OH)2溶液,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后經(jīng)稱量,裝置E的質(zhì)量增加0.27g,F中產(chǎn)生沉淀1.97g。則該藍(lán)綠色固體的化學(xué)式為_____________[寫成xCuCO3·yCu(OH)2的形式]

【答案】 抑制Cu2+水解,防止溶液變渾濁 8.0% NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O 排除裝置中的空氣 當(dāng)裝置內(nèi)壓力過(guò)大時(shí),B瓶中間的安全管中液面上升,使壓力穩(wěn)定 濃硫酸 硬質(zhì)玻璃管中藍(lán)綠色固體變黑色,E中白色固體變藍(lán),F(xiàn)中溶液變渾濁 bd 讓停留在裝置中的氣體被充分吸收,減小實(shí)驗(yàn)誤差 2CuCO3·3Cu(OH)2

【解析】本試題考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià),(1)CuSO4屬于強(qiáng)酸弱堿鹽,溶液中存在Cu2++H2O Cu(OH)2+H,滴加稀硫酸,H濃度增大,抑制Cu2+的水解,因此滴加稀硫酸的作用是抑制Cu2+水解,防止溶液變渾濁;溶質(zhì)的質(zhì)量m(CuSO4)=12.5×160/250g=8g,溶液的質(zhì)量為(12.5+87.5)g=100g,則質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8/100×100%=8%;(2)NaNO2與NH4Cl發(fā)生氧化還原反應(yīng),NaNO2+NH4Cl→NaCl+N2↑+H2O,NaNO2中N化合價(jià)由+3價(jià)→0價(jià),NH4Cl中N的化合價(jià)由-3價(jià)→0價(jià),根據(jù)化合價(jià)的升降法進(jìn)行配平,然后根據(jù)原子守恒配平其他,即反應(yīng)方程式為NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O;(3加熱前,通入N2的目的是排除裝置中空氣;裝置B為安全瓶,其作用原理是當(dāng)裝置內(nèi)壓力過(guò)大時(shí),B瓶中間的安全管中液面上升,使壓力穩(wěn)定;根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模枰?yàn)證藍(lán)綠色固體受熱的產(chǎn)物,因此N2中的水蒸氣對(duì)后續(xù)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生干擾,必須除去,裝置C的作用是除去N2中的水蒸氣,即裝置C盛放的試劑是濃硫酸;(4)產(chǎn)物是CuO、H2O、CO2,硬質(zhì)玻璃管中藍(lán)綠色固體變黑色,E中白色固體變藍(lán),F(xiàn)中溶液變渾濁;(5)用Ba(OH)2溶液代替Ca(OH)2,原因是:Ba(OH)2的溶解度大于Ca(OH)2溶解度,能充分吸收CO2,Ba的相對(duì)原子質(zhì)量大于Ca的相對(duì)原子質(zhì)量,即BaCO3的摩爾質(zhì)量大于CaCO3的摩爾質(zhì)量,減少稱量時(shí)產(chǎn)生的誤差,故選項(xiàng)bd正確;(6)反應(yīng)結(jié)束后,繼續(xù)通入氮?dú)庾饔檬亲屚A粼谘b置中的氣體被充分吸收,減小實(shí)驗(yàn)誤差;裝置E質(zhì)量增加的是H2O的質(zhì)量,即n(H2O)=0.27/18mol=0.015mol,F(xiàn)中沉淀是BaCO3,即n(CO2)=1.97/197mol=0.01mol,H元素來(lái)自于Cu(OH)2,則Cu(OH)2的物質(zhì)的量為0.015mol,C來(lái)自于CuCO3,則CuCO3的物質(zhì)的量為0.01mol,x:y=0.01:0.015=2:3,即2CuCO3·3Cu(OH)2。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】恒溫恒容下,將2 mol A氣體和2 mol B氣體通入體積為2 L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)xC(g)+2D(s),2 min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)剩余1.2 mol B,并測(cè)得C的濃度為1.2 mol·L-1。

(1)x________

(2)從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài),生成C的平均反應(yīng)速率為________

(3)A的轉(zhuǎn)化率與B的轉(zhuǎn)化率之比為________。

(4)平衡后A的體積分?jǐn)?shù)為:___________ 。

(5)反應(yīng)前與平衡后的壓強(qiáng)之比為________ 。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g);△H=-72kJ/mol.蒸發(fā)1mol Br2(l)需要吸收的能量為30kJ,其它相關(guān)數(shù)據(jù)如下表:

化學(xué)物質(zhì)

H2(g)

Br2(g)

HBr(g)

1mol分子中的化學(xué)鍵斷裂時(shí)需要吸收的能量/KJ

436

a

369

則表中a為( 。

A404 B260 C230 D200

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】25℃、l0lkPa下,煤炭、氫氣、天然氣和甲醇(CH3OH)四種燃料的熱值(指一定條件下,單位質(zhì)量的物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量)依次是33kJ·g-1、143 kJ·g-1、56 kJ·g-1、23 kJ·g-1。則下列熱化學(xué)方程式正確的是

A. C(s)+l/2O2(g)=CO(g) △H= -396kJ·mol-1

B. 2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H= -286 kJ·mol-1

C. CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g) △H= -896 kJ·mol-1

D. CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H= -736 kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】能源是人類生活和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ),研究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化,有助于更好地利用化學(xué)反應(yīng)為生產(chǎn)和生活服務(wù)。

(1)天然氣和可燃冰(mCH4·nH2O)既是高效潔凈的能源,也是重要的化工原料,

①甲烷分子的空間構(gòu)型為__________,可燃冰(mCH4·nH2O)屬于________晶體。

②已知25℃、101kPa時(shí),1g甲烷完全燃燒生成液態(tài)水放出55.65kJ熱量,則該條件下反應(yīng)

CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)的△H=______kJ·mol-1

(2)用甲烷-氧氣堿性(KOH溶液)燃料電池作電源,電解CuCl2溶液。反應(yīng)裝置如下圖所示:

①b電極名稱為___________,d電極的電極反應(yīng)式為_________。

②假設(shè)CuCl2溶液足量,當(dāng)某電極上析出3.2g金屬Cu時(shí),理論上燃料電池消耗氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是______ mL。

(3)在相同條件下,下面各組熱化學(xué)方程式中,△H1<△H2的是________。(填字母)

A組:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H1 2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H2

B組:S(g)+O2(g)=SO2(g) △H1 S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2

C組:C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H1 C(s)+O2(g)=CO2(g) △H2

D組:CO(g)+1/2O2(g)=CO2(g) △H1 2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H2

(4)25℃,10lkPa條件下,14gN2和3gH2應(yīng)生成NH3的能量變化如下圖所示:

己知:①x=1127;

②25℃101kPa下,N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H=-92kJ·mol-1。則y=___________。

(5)金屬材料的腐蝕是人類面臨的嚴(yán)重問(wèn)題,金屬的防腐對(duì)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境起著十分重要的作用。下列三個(gè)裝置中,鐵被腐蝕速率由快到慢的順序?yàn)?/span>_________(填字母)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】常溫下,分別將四塊形狀基本相同,質(zhì)量均為9 g的鐵塊同時(shí)投入到下列四種溶液中,產(chǎn)生氫氣速率最快的是(  )

A. 200 mL 2 mol·L-1鹽酸 B. 50 mL 2 mol·L-1H2SO4溶液

C. 100 mL 3 mol·L-1鹽酸 D. 500 mL 6 mol·L-1HNO3溶液

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】石油分流產(chǎn)品丁烷可以按以下合成路線進(jìn)行轉(zhuǎn)化(生成物中的無(wú)機(jī)物忽略)

提示:

問(wèn)題:

(1)D中所含官能團(tuán)的名稱:_____________

(2)下列反應(yīng)中屬于取代反應(yīng)的是:______________

A.① B.② C.④ D.⑤

(3)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________

寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式:___________________

(4)高聚物X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_________________

(5)A是鏈結(jié)構(gòu),可以使Br2的CCl4溶液褪色,生成的產(chǎn)物最多有__________

(6)與G具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體有___________

(7)反應(yīng)的目的是_____________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】已知H+aq+OH(aq) =H2O(l) ΔH=57.3 kJ·mol-1,回答下列問(wèn)題。

1)儀器A的名稱____ ___;碎泡沫塑料的作用是___________________。

2)環(huán)形玻璃攪拌棒不能用環(huán)形銅質(zhì)攪拌棒代替,其原因是______________

3)若通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定中和熱的ΔH的絕對(duì)值常常小于57.3 kJ/mol,其原因可能是_______

a.實(shí)驗(yàn)裝置保溫、隔熱效果差

b.量取NaOH溶液的體積時(shí)仰視讀數(shù)

c.分多次把NaOH溶液倒入盛有鹽酸的小燒杯中

d.用溫度計(jì)測(cè)定鹽酸初始溫度后,直接測(cè)定氫氧化鈉溶液的溫度

(4)V1mL1.0mol·L-1HCl溶液和V2mL未知濃度的NaOH溶液混合均勻后測(cè)量并記錄溶液溫度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如右圖所示(實(shí)驗(yàn)中始終保持V1V250mL)。由下圖可知,氫氧化鈉的濃度為 ;

假設(shè)鹽酸與氫氧化鈉起始溫度平均值為21.0℃,圖中最高溫度為28.0℃,并近似認(rèn)為NaOH溶液和鹽酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比熱容c="4.18" J/(g·℃)。則中和熱ΔH = (取小數(shù)點(diǎn)后一位)。 (提示:Q=cmΔt

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】室溫下,將一元酸HA的溶液和KOH溶液等體積混合(忽略體積變化),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

起始濃度/(mol·L-1)

反應(yīng)后溶液的pH

c(HA)

c(KOH)

0.1

0.1

9

x

0.2

7

下列判斷不正確的是( )

A.實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的溶液中:c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)

B.實(shí)驗(yàn)①反應(yīng)后的溶液中:c(OH-)=c(K+)-c(A-)=mol·L-1

C.實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1

D.實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)

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