[题目]某矿样含有大量的 CuS 及少量其它不溶于水.不与酸反应的杂质.实验室中以该矿样为原料制备CuSO4·5H2O晶体.并最终制取碱式碳酸铜.I. 制备CuSO4·5H2O晶体(1)矿样中 CuS 在空气中焙烧生成了 CuO.反应方程式为 , (2)在实验室中.欲用 98%.密度1.84g/cm3的浓硫酸配制500 g质量分数10%的稀硫酸. 需要的仪器� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】某矿样含有大量的 CuS 及少量其它不溶于水、不与酸反应的杂质。实验室中以该矿样为原料制备CuSO4·5H2O晶体，并最终制取碱式碳酸铜。

I. 制备CuSO4·5H2O晶体

（1）矿样中 CuS 在空气中焙烧生成了 CuO，反应方程式为___；

（2）在实验室中，欲用 98％、密度1.84g/cm3的浓硫酸配制500 g质量分数10%的稀硫酸，需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有___。稀释过程___（填“放热”或“吸热”）。

（3）若在实验室中完成系列操作 a，主要步骤为____→降温结晶→____→洗涤→低温干燥。（以上选填字母）

II. 制备碱式碳酸铜

（4）实验室制备碱式碳酸铜的反应原理为：（将短线上的物质补充完整）

____↑+2Na2SO4。

（5）分别取 50mL一定浓度的CuSO4溶液与Na2CO3 溶液混合，发现反应后烧杯底部出现大量蓝绿色沉淀。查阅资料得知蓝绿色沉淀中混有难溶于水的碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]。为确定该物质，经过滤、洗净后取少量固体于试管中，加入足量稀盐酸将固体完全溶解，再滴加几滴____溶液出现白色沉淀，证明含有Cu2(OH)2SO4。

（6）按最佳配比进行实验制备碱式碳酸铜，反应过程中测得数据如下：

温度/℃

沉淀量/g

1.295

1.303

1.451

1.340

1.292

据此分析制备反应控制的适宜温度是____，推测 90°C固体较少的原因是____。

（7）查阅资料可知碱式碳酸铜的组成有多种，可用xCu(OH)2yCuCO3表示。某小组利用以下装置测定某碱式碳酸铜样品的组成：（资料：碱式碳酸铜受热分解成三种常见的氧化物；碱石灰是氧化钙与氢氧化钠的混合物）

①加热时持续通入N2的目的是____，D 装置的作用是____。

②称取 32.0g 样品，充分反应后得到 24.0g 残留物，B 增重 3.6g，C 增重 4.4g。该样品的化学式为____。若对调 B 和 C 装置的位置，____（填“能”或“不能”）测算出该样品的化学式。

【答案】胶头滴管放热 A D CO2 氯化钡 75℃ 温度高于75℃时，碱式碳酸铜分解使反应产生的气体全部进入后续装置防止空气中的二氧化碳和水进入U型干燥管 2Cu(OH)2CuCO3 能

【解析】

矿样中 CuS 在空气中焙烧生成了 CuO和二氧化硫，硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀，持续通入氮气，可使反应产生的气体全部进入后续装置。

（1）由制备CuSO4·5H2O晶体的流程图可知，矿样中 CuS 在空气中焙烧生成了 CuO和二氧化硫，反应的化学方程式为。

（2）在实验室中，欲用 98％、密度1.84g/cm3的浓硫酸配制 500 g 质量分数 10%的稀硫酸，需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，量取液体要用到胶头滴管，故还有胶头滴管。稀释过程放热。

（3）若在实验室中完成系列操作 a，先要加热滤液A，燃烧降温结晶，过滤，洗涤，低温干燥，故主要步骤为A→降温结晶→D→洗涤→低温干燥。

（4）由质量守恒定律可知，反应前后原子的种类和数目均不变，反应前有2个铜原子，2个硫原子，4个钠原子，15个氧原子，2个氢原子，2个碳原子，反应后有2个铜原子，2个硫原子，4个钠原子，2个氢原子，1个碳原子，13个氧原子，则短线上的物质是二氧化碳，故CO2↑+2Na2SO4。

（5）碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]加入足量稀盐酸将固体完全溶解，溶液中含有硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子生成硫酸钡沉淀，故再滴加几滴氯化钡溶液出现白色沉淀，证明含有Cu2(OH)2SO4。

（6）由反应过程中测得数据可知，温度在75℃时，沉淀的质量最大，故制备反应控制的适宜温度是75℃，90°C固体较少的原因是温度高于75℃时，碱式碳酸铜分解。

（7）①持续通入氮气，可使反应产生的气体全部进入后续装置，故加热时持续通入N2的目的是使反应产生的气体全部进入后续装置，碱石灰可以吸收二氧化碳和水，故D装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水进入U型干燥管。

②称取 32.0g 样品，充分反应后得到 24.0g 残留物，则生成的氧化铜的质量为24.0g，B装置吸收水，B 增重 3.6g，则生成的水的质量为3.6g，氢元素的质量为，C装置吸收二氧化碳，C 增重 4.4g，则生成的二氧化碳的质量为4.4g，碳元素的质量为，碱式碳酸铜中碳元素和氢元素的质量比为，，故该样品的化学式为2Cu(OH)2CuCO3。

若对调B和C装置的位置，则碱石灰增重的质量为二氧化碳和水的总质量，即增重3.6g+4.4g=8.0g，则

x：y=2:1

可以确定碱式碳酸铜的化学式，故若对调 B 和 C 装置的位置，能测算出该样品的化学式。

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