Question

【题目】碱式碳酸铜 [Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料，实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下：

步骤一：废铜屑制硝酸铜

如图，用胶头滴管吸取浓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，得到硝酸铜溶液。

步骤二：碱式碳酸铜的制备

向大试管中加入碳酸钠和硝酸铜溶液，水浴加热至70℃左右，用0.4mol/L的NaOH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。

完成下列填空：

（1）写出浓硝酸与铜反应的离子方程式___________________________________。

（2）上图装置中NaOH溶液的作用是__________________________________________。

（3）步骤二中，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______________________________________________。步骤二的滤液中可能含有CO32-，写出检验CO32-的方法_______________________________________。

（4）影响产品产量的主要因素有________________________________________。

（5）若实验得到2.42g样品(只含CuO杂质)，取此样品加热至分解完全后，得到1.80g固体，此样品中碱式碳酸铜的质量分数是_________________(保留两位小数)。

Answer 1

【答案】Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O 吸收氮的氧化物 烧杯 温度计 洗涤除去碱式碳酸铜表面附着的硝酸钠 取样，加入盐酸，将生成的气体通入澄清的石灰水，溶液变浑浊，说明含有CO32- 反应温度、溶液pH值 0.92

【解析】

（1）铜与浓硝酸反应的离子方程式为Cu＋4H＋＋2NO3－=Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O；

（2）氮的氧化物对环境有影响，必须除去，因此氢氧化钠的作用是除去氮的氧化物，发生的反应：2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O，NO2＋NO＋2NaOH=2NaNO2＋H2O；

（3）步骤二中大试管内加入碳酸钠和硝酸铜溶液，需要水浴加热，温度控制在70℃左右，仪器是烧杯和温度计；碱式碳酸铜表面附着硝酸钠，需要除去，因此洗涤的目的是除去碱式碳酸铜表面附着的硝酸钠；检验CO32－的方法是：取样，加入盐酸，将生成的气体通入澄清的石灰水，溶液变浑浊，说明含有CO32－ ；

（4）由步骤二可知实验成功的关键是控制溶液pH和反应温度，因此影响产品产量的主要因素是温度和pH；

（5）Cu2(OH)2CO3受热分解的方程式为Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O，题干中提供反应前后的质量，因此采用质量差进行计算，令碱式碳酸铜的质量为xg，

Cu2(OH)2CO32CuO＋CO2↑＋H2O △m

222 62

x 2.42－1.80 x=2.22g，碱式碳酸铜的质量为2.22g/2.42g×100%=92%。