(15分)實(shí)驗(yàn)室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅【Cu2(OH)2CO3】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HNO3緩慢加到錐形瓶內(nèi)的廢銅屑中(廢銅屑過量),充分反應(yīng)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的NaOH溶液調(diào)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(chǎn)品。 
步驟三:堿式碳酸銅的組成測定
堿式碳酸銅可表示為:xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O,可采用氫氣還原法來確定,其反應(yīng)原理為:
xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O +  H2→ Cu +  CO2  +  H2O(未配平)
完成下列填空:
(1)步驟一中,反應(yīng)開始時(shí),瓶內(nèi)的現(xiàn)象是                                       ,
用該裝置制取硝酸銅,好處是                                                  
(2)步驟二中,水浴加熱所需儀器有                、                  (加熱、夾持儀器、石棉網(wǎng)除外);洗滌的目的是                                         。
(3) 步驟三中,①以字x、y、z母為系數(shù),配平氫氣還原法的化學(xué)方程式:
      xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O+       H2     Cu+      CO2+      H2O
②稱取24.0g某堿式碳酸銅樣品,充分反應(yīng)后得到12.8 g殘留物,生成4.4g二氧化碳和7.2g水。該樣品中結(jié)晶水質(zhì)量為        g,化學(xué)式為                  。
(1)氣體變?yōu)榧t棕色,錐形瓶中溶液變藍(lán)色; 減少氮氧化合物對環(huán)境的污染;
(2)燒杯、溫度計(jì);除去產(chǎn)品表面吸附的硝酸鈉;
(3)①1,(x+y),(x+y),x,(x+2y+z);②1.8 ;CuCO3 ·Cu (OH)2 ·H2O。

試題分析:(1)在實(shí)驗(yàn)步驟一中,反應(yīng)開始時(shí),會看到在Cu 溶解,錐形瓶中溶液變藍(lán)色,氣體變?yōu)榧t棕色。由于該實(shí)驗(yàn)裝置是密閉的,產(chǎn)生的大氣污染物NO2、NO會被NaOH溶液吸收,減少氮氧化合物對環(huán)境的污染;(2)在操作步驟二中,水浴加熱所需儀器有燒杯、溫度計(jì);洗滌的目的是除去產(chǎn)品表面吸附的雜質(zhì)硝酸鈉;(3) ①根據(jù)元素守恒、電子守恒可得方程式為xCuCO3 ·yCu (OH)2 ·zH2O+(x+y)H2→(x+y)Cu+x CO2↑+(x+2y+z)H2O。②n(Cu)=" 12.8" g÷64g/mol=0.2mol;n(CO2)=0.1mol;n(H2O)=7.2g÷18g/mol=0.4mol。則含有CuCO3:0.1mol;含有Cu (OH)2:0.1mol;所以該樣品中結(jié)晶水質(zhì)量為24.0g-0.1mol×124g/mol-0.1mol×98g/mol=1.8g。所以含有的結(jié)晶水為1.8g÷18g/mol="0.1mol." CuCO3:Cu (OH)2:H2O=0.1:0.1:0.1=1:1:1。因此該堿式碳酸銅的化學(xué)式為CuCO3 ·Cu (OH)2 ·H2O。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

已知高溫下,鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,該反應(yīng)為可逆反應(yīng):
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為:______.

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

(12分)鐵礦石是工業(yè)煉鐵的主要原料之一,其主要成分為鐵的氧化物(雜質(zhì)中不含鐵元素,且雜質(zhì)不與H2、H2SO4反應(yīng))。某研究性學(xué)習(xí)小組對某鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式進(jìn)行探究。
Ⅰ.鐵礦石中含氧量的測定

實(shí)驗(yàn)結(jié)果:將5.0g鐵礦石放入硬質(zhì)玻璃管中完全反應(yīng), 測得裝置B增重1.35 g。
Ⅱ.鐵礦石中含鐵量的測定

Ⅲ.問題討論與解決:
(1)如要驗(yàn)證濾液A中鐵元素的存在形式,可另取兩份濾液A分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)方法、現(xiàn)象與結(jié)論如下表。請將其補(bǔ)充完整。
可供選擇的試劑有:酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、KSCN溶液、氯水
實(shí)驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
結(jié)論
步驟1:在濾液A中加入       
            
濾液A中有Fe3
步驟2:在濾液A中加入      
            
濾液A中有Fe2
(2)步驟④中煮沸的作用是:                                ;
(3)步驟③中反應(yīng)的離子方程式為:                                ;
(4)請通過實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ計(jì)算出該鐵礦石中鐵的氧化物的化學(xué)式。(寫出計(jì)算過程)

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

100毫升含HNO3、H2SO4的稀溶液中,加入9.6克銅充分反應(yīng),銅全溶,產(chǎn)生2.24升NO(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。同體積的混合酸恰好與250毫升2mol/L的NaOH完全中和。
計(jì)算原混合酸中HNO3的物質(zhì)的量濃度的取值范圍_________________________
H2SO4的物質(zhì)的量濃度的取值范圍_______________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(6分)中學(xué)化學(xué)常見的物質(zhì)A、B、C、D、E、X有如圖所示轉(zhuǎn)化關(guān)系。已知A、D是單質(zhì),B為氧化物,反應(yīng)①在高溫下發(fā)生。

(1)若A、D、X為非金屬單質(zhì),E是常見的溫室氣體,則A為____________,X為___________(用化學(xué)式填空)。
(2)若A為金屬單質(zhì),D為非金屬單質(zhì),X為鹽酸,則反應(yīng)①的化學(xué)方程式為________________;反應(yīng)②的離子方程式________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

建筑用的紅磚和青磚,其顏色是由其中含有的不同價(jià)態(tài)的鐵氧化物所致。我國古代磚瓦建筑能夠保持到現(xiàn)在的,幾乎無一例外的是由青磚建成。有人提出以下可能的原因:
①青磚中含的是FeO;②青磚中含的是Fe3O4;③Fe2O3遇長期酸雨侵蝕會風(fēng)化溶解使磚瓦強(qiáng)度降低;④Fe3O4性質(zhì)穩(wěn)定;⑤FeO性質(zhì)穩(wěn)定。你認(rèn)為有道理的是
A.①③⑤B.②③④C.③⑤D.①②③④⑤

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(18分)鐵及其他合物在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。請按要求回答下列問題:
I.工業(yè)上利用硫酸鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2等)為原料提取Fe2O3,工藝流程如下圖1:

(1)濾液X中所含金屬陽離子有                      。
(2)步驟②中理論上發(fā)生反應(yīng)的離子方程式依次為                                  
(3)結(jié)合圖2,分析步驟③調(diào)節(jié)pH的目的是                         。
(4)假設(shè)流程中礦渣中的鐵元素100%轉(zhuǎn)化到產(chǎn)品中,則硫酸鐵礦燒渣樣品中Fe2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為(含m、n的代數(shù)式)                             。
(5)請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室中以硫酸鐵礦燒渣為原料提取氧化鐵的另一種方案:向硫酸鐵礦燒渣原料中加入過量稀硫酸、充分?jǐn)嚢、過濾,再向?yàn)V液中加入足量的        溶液,接下來的一系列操作是攪拌、   、洗滌、           ,最后獲得純凈的產(chǎn)品Fe2O3
Ⅱ.幾位同學(xué)用鐵鹽溶液清洗試管中銀鏡,實(shí)驗(yàn)設(shè)想如下:
(6)甲:認(rèn)為含F(xiàn)e3+的鹽無法洗去銀鏡。依據(jù)是Fe3+的氧化性(填“強(qiáng)于”或“弱于”)   Ag+的氧化性,所以反應(yīng)Fe3++Ag→Fe2++Ag+不可以發(fā)生。
(7)乙:查資料發(fā)現(xiàn),用FeCl3溶液可以清洗銀鏡,于是他親自動手實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)銀鏡迅速消失,另外還觀察到溶液變?yōu)闇\綠色;為驗(yàn)證Fe3+的還原產(chǎn)物,可選擇的試劑為                  。結(jié)合甲的分析和自己的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象他得出結(jié)論:反應(yīng)Fe2++Ag→Fe3++Ag是(填“可逆”或“不可逆”)       反應(yīng)。
(8)丙:結(jié)合甲、乙的設(shè)想,他用Fe(NO3)3溶液做對比實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)清洗銀鏡的速率慢許多,他重新觀察乙的實(shí)驗(yàn)試管中有白色沉淀,于是結(jié)合化學(xué)平衡理論分析,得出用FeCl3溶液清洗銀鏡的離子方程式:                                     。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:計(jì)算題

由鋅和銅構(gòu)成的合金共10 g,放入足量的稀鹽酸中充分反應(yīng),產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體2.24L,試求合金中銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Fe、Cu的金屬活動性,他們提出
了以下兩種方案。請你幫助他們完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目:
方案Ⅰ:有人提出將大小相等的鐵片和銅片,分別同時(shí)放入稀硫酸(或稀鹽酸)中,觀察產(chǎn)生氣泡的快慢,據(jù)此確定它們的活動性。該原理的離子方程式為_______________________________________
方案Ⅱ:有人利用Fe、Cu作電極設(shè)計(jì)成原電池,以確定它們的活動性。試在下面的方框內(nèi)畫出原電池裝置圖,標(biāo)出原電池的電極材料和電解質(zhì)溶液,并寫出電極反應(yīng)式。
正極反應(yīng)式:_______________________。
負(fù)極反應(yīng)式:_______________________。
方案Ⅲ:結(jié)合你所學(xué)的知識,幫助他們再設(shè)計(jì)一個(gè)驗(yàn)證Fe、Cu活動性的簡單實(shí)驗(yàn)方案(與方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同):______________________,用離子方程式表示其反應(yīng)原理:________________________________。

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