题目内容
【题目】碱式碳酸铜(Cux(OH)y(CO3)z)是一种用途广泛的化工原料,实验室制取碱式碳酸铜的步骤如下。
已知:①Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+4H2O;②2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
步骤一:制Na2CO3
从Na2CO3溶液(含少量NaCl)提纯获得Na2CO3固体的步骤如下:蒸发浓缩,38℃以上结晶,趁热过滤,洗涤,加热脱水,得Na2CO3固体。结合如图1回答。
(1)38℃以上结晶的目的是_____。
(2)洗涤时,适宜的试剂是_____。
a热水 b冰水 c盐酸 dCa(OH)2溶液
步骤二:制Cu(NO3)2
如图2,用滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到Cu(NO3)2溶液。
步骤三:碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入Na2CO3溶液和Cu(NO3)2溶液,水浴加热至70℃左右,用NaOH稀溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品。
(3)如图装置中NaOH溶液的作用是_____。反应结束后,广口瓶内溶液中的溶质有NaOH、_____、_____(填写化学式)。
(4)步骤三中,水浴加热所需仪器有_____、_____ (加热、夹持仪器、石棉网除外);洗涤的目的是_____。
(5)影响产品产量的主要因素有_____和_____。
(6)加热碱式碳酸铜(Cux(OH)y(CO3)z)得40 g CuO和3.6 g H2O.则x:y:z=_____。
【答案】得到Na2CO3H2O晶体,缩短加热脱水的时间 a 吸收NO2 NaNO3 NaNO2 烧杯 温度计 除去NaNO3 pH 温度 5:4:3
【解析】
(1)根据图可知,38℃以上结晶得到的碳酸钠晶体含结晶水少,为Na2CO3H2O晶体,缩短加热脱水的时间。
(2)由于温度高时,Na2CO3H2O小,这样洗涤时能减少损失,所以洗涤时适宜的试剂是热水。故选:a。
(3)根据信息可知“2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O”,所以图装置中NaOH溶液的作用是吸收NO2,根据信息还知道生成物还有NaNO3、NaNO2,所以反应结束后,广口瓶内溶液中的溶质有NaOH、NaNO3、NaNO2。
(4)步骤三中,水浴加热所需仪器有 烧杯、温度计 (控制温度在38℃以上用);洗涤的目的是 除去NaNO3。
(5)根据过程中控制的反应条件可知,影响产品产量的主要因素有 pH和 温度。
(6)加热碱式碳酸铜【Cux(OH)y(CO3)z】得40 g CuO和3.6 g H2O.则铜原子和氢原子个数比为=5:4,即Cu5(OH)4(CO3)z,根据化合物中正负化合价的代数和为零可得(+2)×5+(﹣1)×4+(﹣2)×z=0,z=3则x:y:z=5:4:3。
故答案为:
(1)得到Na2CO3H2O晶体,缩短加热脱水的时间。
(2)a。
(3)吸收NO2. NaNO3、NaNO2。
(4)烧杯、温度计; 除去NaNO3。
(5)pH; 温度。
(6)5:4:3。
【题目】下列分离或提纯物质的方法中,所依据的原理正确的是
选项 | 混合物的分离或提纯 | 分离原理 |
A | 分离液态空气制取氧气 | 利用氮气和氧气的熔点不同 |
B | 将石油分馏得到石油产品 | 石油中各成分的密度不同 |
C | 分离硝酸钾和氯化钠组成的混合物 | 硝酸钾和氯化钠分解温度不同 |
D | 除去粗盐中的泥沙 | 氯化钠和泥沙的溶解性不同 |
A. A B. B C. C D. D