19.铜及其化合物在生产、生活中都有广泛的应用.
一、铜的性质及其应用
兔首和鼠首均为青铜器(铜、锡合金),表面呈绿色,这是铜器长期暴露在空气中生成了铜锈(铜锈俗称铜绿).铜绿化学式是Cu2(OH)2CO3,它受热会分解生成三种氧化物.
(1)青铜器属于A(填序号).
A.无机材料          B.合成材料         C.复合材料      D.复合肥
(2)铜绿分解的化学方程式为Cu2(OH)2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H2O+CO2↑.
(3)为了弄清铜生成铜绿的条件,某化学实验小组借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验,设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验,实验如图1所示(所用铜片洁净、光亮,试管内的“”为铜片).

实验较长时间后,发现D(填试管编号)试管中铜片最先生锈.小组讨论后发现实验还不够完善,要得出正确的结论,还要补充一个实验.你认为要补充的一个实验是:Cu和CO2、O2(写出试管中需要的物质).可以省略不做的实验是试管ABC(填试管编号).
二、铜的制备研究
铜可采用如下方法制备:
方法一:火法炼铜:Cu2S+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu+SO2
方法二:湿法炼铜:CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
(4)上述两种方法中,你认为哪种方法更好方法二 ,原因是能耗低(写出1条原因即可).辉铜矿的主要成分为Cu2S,常用于火法炼铜.若生成过程中铜元素的转化率为90%,生产64tCu需要含Cu2S 80%的辉铜矿111 t(取整数).
三、铜的化合物的制备研究
碱式碳酸铜可用于生产木材防腐剂等.工业上可用微蚀刻废液(含有一定量Cu2+、H+、SO42-、H2O2和微量Fe3+)制备高纯度碱式碳酸铜,其制备过程如图2:

(5)加入试剂1的目的是除去废液中的酸性物质,试剂1最好选用c(填序号).
a.Fe2O3                 b. CaCO3               c.CuO
(6)加入Na2CO3沉淀前须除去Fe3+,否则Fe2(SO43会与Na2CO3反应,产生一种气体,同时生成NaFe3(OH)6(SO42沉淀,影响产品质量,6Na2CO3+3Fe2(SO43+6H2O
=2NaFe3(OH)6(SO42+6CO2↑+5Na2SO4
(7)加入Na2CO3沉淀时,反应液pH对产品中的SO42-含量以及反应液中Cu2+沉淀效率的影响如图3所示,第二次沉淀时溶液pH最好控制在8.5.

(8)所制得的碱式碳酸铜的组成可表示为:xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O.某研究小组设计如图4实验装置测定其中CuCO3的质量分数(不考虑植物油中溶解CO2产生的影响).
实验步骤如下:①连接装置并检查装置气密性;②准确称量样品的质量1.2g;③装药品,调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为10ml;④向锥形瓶内加入50ml(足量)的稀硫酸,充分反应;⑤冷却到室温;⑥再次调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为172ml.
Ⅰ.请将上述实验步骤补充完整;
Ⅱ.装置B的作用是干燥二氧化碳,少量植物油的作用是防止二氧化碳溶于水,C中的试剂是c(填字母序号); a.碱石灰                 b.浓硫酸                 c.无水硫酸铜
Ⅲ.步骤⑥中调节液面相平的操作是将水准管缓慢下移(填“缓慢上移”或“缓慢下移”).
Ⅳ.若标准状况下,每44g二氧化碳的体积为22.4L.根据实验数据计算产品中CuCO3的质量分数(写出计算过程).(保留到0.1%)
Ⅴ.若其他操作均正确,仅因下列因素可使测定结果偏小的是BCD(填字母序号);
A.步骤③中平视刻度,步骤⑥中仰视读数
B.硫酸的用量不足
C.量气管中未加植物油
D.步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平,直接读数
(9)碱式碳酸铜【xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O】的热分解研究.小组同学用热分析仪对固体进行热分解,获得相关数据,绘成的固体质量与分解温度的关系如图5.
(已知Cu(OH)2的分解温度小于CuCO3的分解温度.)
Ⅰ.通过计算可得x:y:z=1:1:1;
Ⅱ.若将16.0g剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了1.6g后质量不再改变,写出此过程中可能发生反应的化学方程式:4CuO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cu2O+O2↑.
 0  157360  157368  157374  157378  157384  157386  157390  157396  157398  157404  157410  157414  157416  157420  157426  157428  157434  157438  157440  157444  157446  157450  157452  157454  157455  157456  157458  157459  157460  157462  157464  157468  157470  157474  157476  157480  157486  157488  157494  157498  157500  157504  157510  157516  157518  157524  157528  157530  157536  157540  157546  157554  211419 

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