题目内容
17.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流程如图1:(1)步骤①在图2装置中进行.浓硝酸与铜反应的离子方程式Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O.
(2)已知:NO+NO2+2NaOH 2NaNO2+H2O;2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+H2O,NO不能单独与NaOH溶液反应,实验结束时,如何操作才能使该装置中的有毒气体被NaOH溶液充分吸收?关闭活塞b,打开活塞a,通入一段时间空气.
(3)步骤②中,水浴加热所需仪器有烧杯、温度计(加热、夹持仪器、石棉网除外);洗涤的目的是洗去碱式碳酸铜表面吸附的Na+和NO3-.
(4)步骤②的滤液中可能含有CO32-,检验CO32-存在的方法取滤液少许于试管中,向其中滴加稀盐酸,振荡,将产生的无色无味的气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,则滤液中含有CO32-.
(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91.7%.
分析 (1)浓硝酸与铜反应生成硝酸铜、二氧化氮气体和水,离子方程式中浓硝酸写成离子形式;
(2)关闭活塞b,打开活塞a,通入一段时间空气,将装置中的有毒气体导入氢氧化钠溶液中,让氢氧化钠溶液充分吸收;
(3)水浴加热所需仪器有烧杯、温度计,洗涤可除去碱式碳酸铜表面的吸附的硝酸钠;
(4)利用碳酸根与酸反应生成气体,将生成的气体通过澄清的石灰水进行检验;
(5)碱式碳酸铜完全分解得到CuO,令样品中碱式碳酸铜的质量分数为x,则碱式碳酸铜的质量为2.42x g,根据碱式碳酸铜分解方程式,利用差量法列方程计算.
解答 解:(1)浓硝酸与铜反应的离子方程式为Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O,
故答案为:Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O;
(2)通过关闭活塞b,打开活塞a,通入一段时间空气操作,可以将装置中的有毒气体导入氢氧化钠溶液中,让氢氧化钠溶液充分吸收,
故答案为:关闭活塞b,打开活塞a,通入一段时间空气;
(3)水浴加热所需仪器有烧杯、温度计,通过洗涤可除去碱式碳酸铜表面的吸附的硝酸钠,
故答案为:烧杯、温度计;洗去碱式碳酸铜表面吸附的Na+和NO3-;
(4)检验碳酸根的方法为:取滤液少许于试管中,向其中滴加稀盐酸,振荡,将产生的无色无味的气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,则滤液中含有CO32-,
故答案为:取滤液少许于试管中,向其中滴加稀盐酸,振荡,将产生的无色无味的气体通入澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,则滤液中含有CO32-;
(5)令样品中碱式碳酸铜的质量分数为x,碱式碳酸铜的质量为2.42x g,则:
Cu2(OH)2CO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H2O+CO2↑ 质量减少
222 62
2.42x g 2.42g-1.8g=0.62g
所以,222:62=2.42x g:0.62g
解得x=91.7%
故答案为:91.7%.
点评 本题借助制取碱式碳酸铜制法考查了离子方程式书写、质量分数计算等知识,充分考查了学生的分析、理解、计算能力,是一道不错的题目,本题难度中等.
2CH3CH2CH2CH2OH$?_{135℃}^{浓硫酸}$(CH3CH2CH2CH2)2O+H2O
反应物和产物的相关数据如下
| 相对分子质量 | 沸点/℃ | 密度/(g•cm-3) | 水中溶解性 | |
| 正丁醇 | 74 | 117.2 | 0.8109 | 微溶 |
| 正丁醚 | 130 | 142.0 | 0.7704 | 几乎不溶 |
①将6mL浓硫酸和37g正丁醇,按一定顺序添加到A中,并加几粒沸石.
②加热A中反应液,迅速升温至135℃,维持反应一段时间.
分离提纯:
③待A中液体冷却后将其缓慢倒入盛有70mL水的分液漏斗中,振荡后静置,分液得粗产物.
④粗产物依次用40mL水、20mL NaOH溶液和40mL水洗涤,分液后加入约3g无水氯化钙颗粒,静置一段时间后弃去氯化钙.
⑤将上述处理过的粗产物进行蒸馏,收集馏分,得纯净正丁醚11g.
请回答:
(1)步骤①中浓硫酸和正丁醇的添加顺序为先加入正丁醇,再加入浓硫酸.
(2)加热A前,需先从b(填“a”或“b”)口向B中通入水.
(3)步骤③的目的是初步洗去浓硫酸,振荡后静置,粗产物应从分液漏斗的上(填“上”或“下”)口分离出.
(4)步骤④中最后一次水洗的目的为洗去有机层中残留的NaOH及中和反应生成的盐.
(5)步骤⑤中,加热蒸馏时应收集d(填选项字母)左右的馏分.
a.100℃b. 117℃c. 135℃d.142℃
(6)反应过程中会观察到分水器中收集到液体物质,且分为上下两层,随着反应的进行,分水器中液体逐渐增多至充满时,上层液体会从左侧支管自动流回A.分水器中上层液体的主要成分为正丁醇,下层液体的主要成分为水.
(7)本实验中,正丁醚的产率为34%.(保留两位有效数字)
| A. | 0.1molNa2O2与水反应转移电子数为0.2 NA | |
| B. | 标准状况下,11.2L CCl4中含有的分子数为0.5NA | |
| C. | 1mol S在足量O2中燃烧,转移的电子数为4NA | |
| D. | 0.2 mol Cl2溶于水中,转移电子数为0.2NA |
②2FeCl3+2KI═2FeCl2+2KCl+I2,
③2KMnO4+16HCl═2MnCl2+2KCl+5Cl2+8H2O
若某种溶液中含有Fe2+、I-、Cl-,要氧化除去I-而不影响Fe2+和Cl-,可加入的试剂是( )
| A. | Cl2 | B. | KMnO4 | C. | FeCl3 | D. | HCl |
| A. | 过氧化钠与水的反应:O2-+H2O=2OH- | |
| B. | 金属钠与水的反应:Na+H2O=Na++OH-+H2↑ | |
| C. | 金属钠与硫酸铜溶液的反应:2Na+Cu2+=Cu+2Na+ | |
| D. | 硫酸氢钠溶液与碳酸氢钠溶液的反应:H++HCO3-=H2O+CO2↑ |