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碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)是名贵的矿物宝石孔雀石的主要成分,应用广泛,如在无机工业中用于制造各种铜化合物,有机工业中用作有机合成催化剂等等,某化学小组为了探究碱式碳酸铜生成条件对其产率的影响,设计了如下实验:

设计原理:取一定体积的碳酸钠溶液(0.5mol/L)于100mL烧杯中,进行加热,恒温后将硫酸铜溶液(5.00mL. 0.5mol/L)在不断搅拌下以一定速度逐滴加入到上述碳酸钠溶液中,反应达平衡后,静止,减压过滤,洗涤,烘干,即得到最终产品,同时有气体放出。

(1)反应原理为:________________。

(2)探究反应原料用量比对反应产物的影响。

该化学小组根据所提供试剂设汁两个实验来说明反应原料用量对产品的影响

提供试剂:0.5mol/LNa2CO3溶液、0.5mol/LCuSO4溶液。

①请填写下表的空白处:

硫酸铜溶液体积/mL

2.0

2.0

2.0

2.0

碳酸钠溶液体积/mL

1.6

2.0

2.8

Na2CO3/CuSO4mol/比)

0.8

1

1.4

②通过实验画图可知:当比值为______,碱式碳酸铜产量最好。

(3)反应温度对产率的影响

在三支试管中各加入2.0mL0.5 mol/LCuSO4溶液另取四支试管各加入由上述实验得到的合适用量的0.5 mol /L Na2CO3溶液。从这两列试管中各取一支将它们分別置于室温、30℃、50℃、100℃的环境中数分钟后将CuSO4溶液倒入Na2CO3溶液中振荡并观察现象,发现:沉淀颜色分别为蓝色沉淀,绿色沉淀、深绿色沉淀,绿色中带有黑色沉淀,实验结果也如上图所示,请思考,为什么温度过髙产率反而下降_______,该实验加热方式为____________。

(4)分析所制得的碱式碳酸铜的质量分数。

将已准确称量的0.5g试样样品放入300mL的锥形瓶中,加入5mL醋酸,适热使其溶解,再用l00mL水将其稀释。加入2.5gKI振荡混合,经过5分钟后,加入数滴淀粉溶液,用0.1mol/L的硫代硫酸钠溶液进行滴定。当_______时即达滴定的终点。

反应的原理:2Cu2++4I- =2CuI+I2,I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

用0.lmol/L硫代硫酸钠40 mL,那么试样中铜的质量百分率为________。该溶液的滴定度为_______。(毎毫升标准溶液相当于被测物质的质量,单位是g/mL或mg/mL)(保留三位有效数字)。

练习册系列答案
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铜、硫的单质及其化合物在生产、生活中应用广泛,辉铜矿(主要成分是Cu2S)是冶炼铜和制硫酸的重要原料。

(1)已知:①2Cu2S(s)+3O2(g)=2Cu2O(s)+2SO2(g) △H=-768.2kJ/mol

②2Cu2O(s)+ Cu2S(s)=6Cu(s)+ SO2(g) △H=+116.0kJ/mol

则Cu2S(s)+O2(g)=2Cu(s)+SO2(g) △H=__________。

(2)利用化石燃料开采、加工过程产生的H2S废气可制取氢气,既廉价又环保,若得到56L(标准状况)氢气,则转移的电子属为________。

(3)上述冶炼过程中会产生大量的SO2,回收处理SO2不仅能防止环境污染,而且能变害为宝。回收处理的方法之一是先将SO2转化为SO3,然后再转化为H2SO4。

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A.容器内气体密度不变 B.O2、SO2的消耗速率之比为1:2

C.n(SO2):n(O2):n(SO3)=2:1:2 D.容器内压强不再发生交化

②450℃、0.1Mpa下,将2.0molSO2和1.0molO2置于5L密闭容器中开始反应,保持温度和容器体积不变,SO2的转化率(a)随着时间(t)的变化如图1所示。则该温度下反应的平衡常数K=_____。若维持其他条件不变,使反应开始时温度升高到500℃ ,请在图l中画出反应从开始到平衡时SO2转化率的变化图像_______。

(4)已知CuCl2溶液中,铜元素的存在形式与c(Cl-)的相对大小有关,具体情况如图2所示(分布分数是指平衡体系中各含铜微粒物质的量占铜元素总物质的量的百分比)。

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②向c(Cl-)=1mol/L的氯化铜溶液中滴人少量AgNO3溶液,则浓度最大的含铜微粒发生反应的离子方程式为__________。

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