题目内容
【题目】碱式碳酸铜可用于生产木材防腐剂等。工业上常在含有硫酸铜的废水中加入碳酸钠溶液，得到碱式碳酸铜沉淀。
（1）产品生产中加入Na2CO3溶液时，反应液pH对产品中SO42－的含量以及反应液中Cu2＋沉淀效率的影响如图所示，沉淀时溶液pH最好控制在_________左右。
（2）实验探究
Ⅰ.验证碱式碳酸铜的分解产物，可选装置如图所示。
甲同学将装置按BCA的顺序组合进行实验，装置A中盛放的试剂的作用是___________，装置C中的现象为___________。装置C、A顺序不能颠倒的原因是___________。
实验结束，B装置中粉末完全变黑。关于黑色物质的成分，有人认为可能有碳，请从物质的物理性质和元素守恒角度说明此猜想的依据是_____________。
乙同学为确认该黑色粉末是氧化铜而不是碳粉，设计如下实验，请完成下表：
实验步骤 | 观察到的现象 | 获得结论 | 反应的化学方程式 |
取少量黑色粉末于试管中，向其中加入足量的稀硫酸，振荡 | _______ | 黑色粉末均为氧化铜 | _______ |
Ⅱ.丙同学探究CO还原CuO所得固体产物的成分，实验装置如下图：
资料：CO还原CuO的实验过程中，固体产物可能有Cu2O（红色固体）、Cu。
反应前 | 反应后 |
玻璃管和内盛氧化铜 粉末的总质量为62.0 g | 玻璃管和内盛红色 粉末的总质量为61.7 g |
玻璃管的质量为60.0 g | |
（1）打开K，缓缓通入CO气体，一段时间后加热。当黑色固体全部变红后停止加热，继续通入CO气体直至玻璃管冷却。
①由实验数据计算可知，CuO中铜元素的质量为_________g，红色固体粉末成分为_________。
②下列有关该实验的说法正确的是_____________。
A．先通入一会CO再加热是为了排净装置中的空气
B．实验结束必须先将玻璃管与虚线框内的装置分开，防止溶液倒吸
C．装置图中虚线框内的装置既能吸收二氧化碳，又能收集一氧化碳
D．排入到烧杯中的溶液可能显碱性，也可能显中性
Ⅲ.工业上所制得的碱式碳酸铜种类较多，其组成表示为：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。为测定某种产品的组成，丁同学设计的实验方案中有如下步骤：①称取12.0 g的样品；②高温分解；③测出生成CO2的质量为2.2 g；④测出生成水蒸气的质量为1.8 g。请根据实验数据，计算确定该碱式碳酸铜的化学式。写出计算过程。_______
【答案】 8.5 检验二氧化碳气体 白色固体变为蓝色 A中澄清石灰水中的水会对产物中水的检验有干扰 碳为黑色且反应物中有碳元素 现象：固体全部溶解，溶液变为蓝色 方程式：略 1.6g Cu2O和Cu ABCD 反应后生成的CuO的质量为12.0g- 2.2g -1.8g=8.0g
（x+y）CuO ~ x CO2 ~ (y+z) H2O
80(x+y ) 44x 18(y+z)
8.0g 2.2g 1.8g
80(x+y)/8.0g = 44x/ 2.2g = 18(y+z)/ 1.8g
x = y = z
碱式碳酸铜的化学式为：CuCO3·Cu(OH)2·H2O
【解析】根据所学知识和题中信息知，工业上常在含有硫酸铜的废水中加入碳酸钠溶液，得到碱式碳酸铜沉淀。（1）产品生产中加入Na2CO3溶液时，反应液pH对产品中SO42－的含量以及反应液中Cu2＋沉淀效率的影响如图所示，沉淀时溶液pH最好控制在8.5 左右。（2）实验探究∶Ⅰ.验证碱式碳酸铜的分解产物。甲同学将装置按BCA的顺序组合进行实验，装置A中盛放的试剂的作用是检验二氧化碳气体；装置C中的现象为白色固体变为蓝色。装置C、A顺序不能颠倒的原因是A中澄清石灰水中的水会对产物中水的检验有干扰。实验结束，B装置中粉末完全变黑。关于黑色物质的成分，有人认为可能有碳，请从物质的物理性质和元素守恒角度说明此猜想的依据是碳为黑色且反应物中有碳元素。乙同学为确认该黑色粉末是氧化铜而不是碳粉∶
实验步骤 | 观察到的现象 | 获得结论 | 反应的化学方程式 |
取少量黑色粉末于试管中，向其中加入足量的稀硫酸，振荡 | 固体全部溶解，溶液变为蓝色。 | 黑色粉末均为氧化铜。 | CuO＋H2SO4 ＝H2O＋CuSO4 |
Ⅱ.丙同学探究CO还原CuO所得固体产物的成分∶资料：CO还原CuO的实验过程中，固体产物可能有Cu2O（红色固体）、Cu。（1）打开K，缓缓通入CO气体，一段时间后加热。当黑色固体全部变红后停止加热，继续通入CO气体直至玻璃管冷却。 ①由实验数据计算可知，CuO中铜元素的质量为g，红色固体粉末成分为∶ CuO 
＝
,x＝1.6g。红色固体粉末成分为Cu2O和Cu 。②A．先通入一会CO再加热是为了排净装置中的空气。故A正确。B．实验结束必须先将玻璃管与虚线框内的装置分开，防止溶液倒吸。故B正确。C．装置图中虚线框内的装置既能吸收二氧化碳，又能收集一氧化碳。故C正确。D．排入到烧杯中的溶液可能显碱性，也可能显中性。故D正确。Ⅲ.工业上所制得的碱式碳酸铜种类较多，其组成表示为：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。反应后生成的CuO的质量为12.0g- 2.2g -1.8g=8.0g。
（x+y）CuO → x CO2 →(y+z) H2O
80(x+y ) 44x 18(y+z)
8.0g 2.2g 1.8g
80(x+y)/8.0g = 44x/ 2.2g = 18(y+z)/ 1.8g
x = y = z
碱式碳酸铜的化学式为：CuCO3·Cu(OH)2·H2O
点睛∶本题主要考查碱式碳酸铜的制备，分解产物以及探究CO还原CuO所得固体产物的成分。
【题目】下列除杂试剂使用正确的是 （ ）
选项 | 物质（括号内为杂质） | 除杂试剂 |
A | C（CuO） | 盐酸 |
B | CaCl2溶液（HCl） | Ba(OH)2溶液 |
C | CO（CO2） | 碱石灰（CaO和NaOH混合物） |
D | NaOH溶液（Na2CO3） | HCl溶液 |
A. A B. B C. C D. D
