题目内容
6.碱式碳酸铜可表示为:xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O,实验室用氢气还原法测定碱式碳酸铜组成,装置如下.(1)写出xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O与氢气反应的化学方程式xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O+(x+y)H2=(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O;
(2)实验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号):a→k,j→gf(hi)→de(ed)→hi(gf)→bc(cb)→l
(3)称取19.1g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到9.6g残留物,生成4.4g二氧化碳和5.4g水.该样品的结晶水质量为1.8 g,化学式为2CuCO3•Cu(OH)2•2H2O;
(4)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你认为是否可行?请说明理由可行,根据反应xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O=(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑,依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量(或其中任意三个量),即可计算出其组成.
分析 (1)根据CuCO3受热分解得到CuO和CO2、Cu(OH)2受热分解得到CuO和H2O,然后氢气与CuO反应生成水,所以xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O与氢气反应的产物有:Cu、CO2、H2O,最后根据将碱式碳酸铜前面系数定为1,根据反应前后各原子种类和个数不变配平.
(2)本实验的原理,用干燥的氢气与碱式碳酸铜反应,通过测定生成的二氧化碳和水以及反应后固体的质量来确定物质的组成,为防止空气中CO2和H2O进入U型干燥装置,可在最后再连接一个盛有碱石灰的干燥装置来吸收空气中的二氧化碳和水;
(3)根据化学方程式生成物之间的质量关系求出x、y、z,根据生成的水和反应物中水的关系求解水的质量.
(4)根据反应xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O=(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑,依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量(或其中任意三个量),即可计算出其组成.
解答 解:(1)xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O与氢气反应的产物有:Cu、CO2、H2O,方程式为:xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O+(x+y)H2=(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O,故答案为:xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O+(x+y)H2=(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)H2O;
(2)本实验的原理,用干燥的氢气与碱式碳酸铜反应,通过测定生成的二氧化碳和水以及反应后固体的质量来确定物质的组成,为防止空气中CO2和H2O进入U型干燥装置,可在最后再连接一个盛有碱石灰的干燥装置来吸收空气中的二氧化碳和水;氢气流方向的连接顺序是a→k,j→gf(hi)→de(ed)→hi(gf)→bc(cb)→l,故答案为:a→k,j→gf(hi)→de(ed)→hi(gf)→bc(cb)→l;
(3)xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O+( x+y)H2=(x+y)Cu+xCO2↑+(x+2y+z)H2O
64(x+y) 44x 18(x+2y+z)
9.6g 4.4g 5.4g
$\frac{64(x+y)}{9.6g}$=$\frac{44x}{4.4g}$,解得:2y=x
$\frac{44x}{4.4g}$=$\frac{18(x+2y+z)}{5.4g}$,解得:z=x
令x=2,则y=1,z=2,则化学式为2CuCO3•Cu(OH)2•2H2O,化学方程式为2CuCO3•Cu(OH)2•2H2O+3H2=3Cu+2CO2↑+6H2O,由化学方程式可以看出,碱式碳酸铜每2个水分子能生成6个水分子,即生成的水中碱式碳酸铜中水占了$\frac{1}{3}$,因此碱式碳酸铜中水的质量为:5.4g×$\frac{1}{3}$=1.8g,
故答案为:1.8;2CuCO3•Cu(OH)2•2H2O;
(4)根据反应xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O=(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑,依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量(或其中任意三个量),即可计算出其组成,
故答案为:可行,根据反应xCuCO3•yCu(OH)2•zH2O=(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H2O↑,依据碱式碳酸铜、CuO、CO2和H2O质量(或其中任意三个量),即可计算出其组成.
点评 本题考查了物质组成的实验探究,关键是配平化学方程式、分析出实验原理及其计算、根据化学方程式进行计算,注意题干信息的理解应用,题目难度中等.
| A. | 1mol醋酸的质量与NA个醋酸分子的质量相等 | |
| B. | NA个氧气分子和NA个氢气分子的质量比等于16:1 | |
| C. | 30g乙烷(C2H6)所含的原子数目为NA | |
| D. | 在标准状况下,0.5NA个氯气分子所占体积约是11.2L |
| A. | 配制一定浓度的NaCl溶液 | B. | 实验室制取乙酸乙酯 | ||
| C. | 检验乙炔的还原性 | D. | 分离水和硝酸苯 |
| A. | CH3CH2CH2CH2CH3 | B. | C. | D. |
| A. | 水与冰 | B. | O2与O3 | C. | D. |
(2)下表是某食品包装袋上的说明,从表中的配料中分别选出一种物质填在相应的横线上.
| 品名 | ××× |
| 配料 | 鲜鸡蛋、精面粉、白砂糖、精炼植物油、奶油、奶粉、食盐、柠檬汁等 |
| 保质期 | 240天 |
| 生产日期 | 标于包装袋封口上 |
②富含糖类的物质是白砂糖、精面粉;
③富含油脂的物质是精炼植物油、奶油;
④富含维生素的物质是柠檬汁.
(3)羊毛、尼龙、纯棉布分别灼烧时产生的气味如下:
| 织物 | ① | ② | ③ |
| 灼烧时 的气味 | 烧焦羽毛 的气味 | 烧纸的气味 | 特殊的气味 |