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。_______

20.某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干小组,在老师的指导下开展探究活动.以下是教学片断,请你参与学习并帮助填写空格(包括表中空格).
【演示实验】将一定量的稀盐酸加入到盛有氢氧化钠溶液的小烧杯中.
【提出问题】实验中未观察到明显现象,部分同学产生了疑问:反应后溶液中的溶质是什么呢?
【假设猜想】经分析,大家一致认为,反应后的溶液中一定含有的一种溶质是X.
甲组同学的猜想如下:
猜想一:只有X;猜想二:有X和HCl;猜想三:有X和NaOH.
X的化学式是NaCl.
【实验探究】
(1)小红取反应后烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴CuSO4溶液,无明显变化,说明猜想三不成立.
(2)小军取反应后烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴酚酞溶液,无明显变化,认为猜想一成立.甲组同学认为小军同学的判断不合理,理由是酚酞溶液遇酸性和中性溶液均不变色.
(3)小丽取反应后烧杯中的溶液少量于试管中,滴加几滴碳酸钠溶液,观察到有气泡产生,由此断定猜想二成立.该实验发生反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑.
【实验拓展】
(1)氢氧化钠与盐酸反应的实质是氢离子与氢氧根离子结合生成水.
(2)将实验(3)中的碳酸钠换成镁条也能达到实验效果,现象是有气泡产生.
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