Question

【题目】碱式碳酸铜[Cu(OH)2CuCO3]是一种用途广泛的化工产品，实验室制备碱式碳酸铜的反应原理为：2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu(OH)2CuCO3↓+CO2↑+2Na2SO4。回答下列问题：

（1）配制100mL浓度均为0.50molL-1的CuSO4溶液和Na2CO3溶液，需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管和___。

（2）取50mL0.50molL-1CuSO4溶液加入50mL0.50molL-1Na2CO3溶液中，反应后烧杯底部出现大量蓝绿色沉淀。设计实验证明蓝绿色沉淀中混有难溶于水的碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]，实验步骤是：过滤，___。

（3）按最佳配比 n(CuSO4)︰n(Na2CO3)=1︰1.2进行实验，反应15min，所得实验结果如下：

温度/℃	60	65	75	80	90
沉淀量/g	1.295	1.303	1.451	1.340	1.292

分析75℃时沉淀量最多的原因：___。

（4）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：

①A中发生反应的化学方程式是___。

②加热时持续通入N2的目的是___。

③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。

Answer 1

【答案】玻璃棒、100mL容量瓶 洗涤至无SO42-，取少量固体于试管中，加入足量稀盐酸，再滴加几滴BaCl2溶液 低于75°C，反应速率随温度升高而增加；高于75°C，碱式碳酸铜分解为CuO xCu(OH)2·yCuCO3(x+y)CuO+xH2O+yCO2↑ 使反应产生的气体全部进入后续装置 2Cu(OH)2·CuCO3 能

【解析】

(1)根据一定物质的量浓度的溶液配制的基本步骤确定所需仪器；

(2)证明蓝绿色沉淀中混有难溶于水的碱式硫酸铜，可通过鉴定硫酸根离子来确定，在答题时应注意沉淀表面附着有硫酸根离子，必须将沉淀洗涤干净后再溶解检验；

(3)根据碱式碳酸铜受热易分解的性质结合温度对速率的影响分析；

(4).碱式碳酸铜受热分解最终得到氧化铜，二氧化碳和水，，24.0g残留物为氧化铜，B中浓硫酸的作用是吸收水，C中碱石灰的作用是吸收二氧化碳，从方程式中分析可知求出化学式，如果对调B和C装置的位置，碱石灰同时吸收二氧化碳和水，可利用氧化铜的质量和二氧化碳和水的总质量的比值结合方程式，求出该物质的化学式，这两种方法必须保证产生的气体完全被试剂吸收，据此回答。

（1）配制一定物质的量浓度的溶液的基本步骤：计算称量溶解转移定容摇匀等步骤，需用的实验仪器：天平，量筒，烧杯，玻璃棒，容量瓶，胶头滴管等，注意容量瓶要选取合适规格，所以所需仪器还差玻璃棒、100mL容量瓶；

证明蓝绿色沉淀中混有难溶于水的碱式硫酸铜，需要将洗净后的沉淀溶解后检验硫酸根离子的存在，检验浓硫酸应该先取少量固体于试管中，加入足量稀盐酸，再滴加几滴溶液；

结合物质的性质以及温度对速率的影响分析可知，温度过低反应速率太慢，低于，反应速率随温度升高而增加，温度过高会使产物受热分解，碱式碳酸铜分解为CuO；

碱式碳酸铜受热分解最终得到氧化铜，二氧化碳和水，由此得到该反应方程式为：；

定量实验探究需要将产物完全赶进吸收试剂中充分吸收，由此可知氮气的作用是使反应产生的气体全部进入后续装置；

中浓硫酸吸收的是水，则，，C中碱石灰吸收二氧化碳气体，则，，有反应方程式可知：，则碱式碳酸铜的化学式为；如果对调B、C则碱石灰增重的质量为水和二氧化碳的总质量，结合方程式可知氧化铜的质量可表示为：，水和二氧化碳的总质量可表示为：，故若已知氧化铜质量和二氧化碳与水的总质量联立上式也可以确定x、y的比值，从而确定碱式碳酸铜的化学式。