Question

18．实验室以废铜为原料制取碱式碳酸铜 Cu₂（OH）₂CO₃的过程如下：

完成下列填空：
（1）酸浸中产生的气体是NO、NO₂（填化学式）
（2）检验过滤Ⅱ的沉淀是否洗净的方法是取最后一次洗涤液滴加氯化钡溶液，若溶液中没有出现沉淀，则沉淀已洗净．
（3）从实验流程中可看出影响产品生成的因素有多种，请写出其中两个：温度和pH，并任选其中一个因素，说明其原因温度过高，碱式碳酸铜会分解生成氧化铜，温度过低，反应速率太慢，或：pH过低，得不到碱式碳酸铜，pH过高则生成氢氧化铜．
（4）CuSO₄溶液和纯碱溶液混合同样也可以制得Cu₂（OH）₂CO₃，写出该反应的化学方程式：2CuSO₄+2Na₂CO₃+H₂O→Cu₂（OH）₂CO₃↓+2Na₂SO₄+CO₂↑．
（5）产品中Cu含量的测定步骤是：称取mg样品，用适量稀硫酸完全溶解，加水稀释，调节溶液为中性或弱酸性，再加入过量的KI-淀粉溶液后，用c mol/L的Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液v mL．实验中反应的离子方程式为：
2Cu²⁺+4I^-→2CuI（白色）↓+I₂；       
I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-
①样品溶于稀硫酸后，需加水稀释，控制溶液为中性或弱酸性，其原因是若溶液酸性过强，则2H⁺+S₂O₃^2-→S↓+SO₂+H₂O，多消耗Na₂SO₃溶液．
②产品中Cu的含量为0.064cv/m（用含m、c、v的代数式表示）．

Answer 1

分析 （1）酸浸中铜与浓硝酸反应生成二氧化氮，随着浓度的降低，会产生一氧化氮；
（2）根据流程分析可知，碱式碳酸铜是从含有碳酸钠的溶液中析出的，所以检验沉淀是否洗净就是检验沉淀上有没碳酸根离子；
（3）从实验流程中可看出温度过高，碱式碳酸铜会分解生成氧化铜，温度过低，反应速率太慢，pH过低，得不到碱式碳酸铜，pH过高则生成氢氧化铜，据此答题；
（4）CuSO₄溶液和纯碱溶液混合同样也可以制得Cu₂（OH）₂CO₃，根据元素守恒可书写出反应的化学方程式；
（5）①样品溶于稀硫酸后，需加水稀释，控制溶液为中性或弱酸性，若溶液酸性过强，则2H⁺+S₂O₃^2-→S↓+SO₂+H₂O，多消耗Na₂S₂O₃溶液；
②根据 反应2Cu²⁺+4I^-→2CuI（白色）↓+I₂； I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-可得关系式Cu²⁺～S₂O₃^2-，根据Na₂S₂O₃的物质的量可求得样品中铜元素的质量，进而确定产品中Cu的含量；

解答 解：（1）酸浸中铜与浓硝酸反应生成二氧化氮（NO₂），随着浓度的降低，会产生一氧化氮（NO），
故答案为：NO、NO₂；
（2）根据流程分析可知，碱式碳酸铜是从含有碳酸钠的溶液中析出的，所以检验沉淀是否洗净就是检验沉淀上有没碳酸根离子，操作方法是取最后一次洗涤液滴加氯化钡溶液，若溶液中没有出现沉淀，则沉淀已洗净，
故答案为：取最后一次洗涤液滴加氯化钡溶液，若溶液中没有出现沉淀，则沉淀已洗净；
（3）从实验流程中可看出温度过高，碱式碳酸铜会分解生成氧化铜，温度过低，反应速率太慢，pH过低，得不到碱式碳酸铜，pH过高则生成氢氧化铜，所以影响产品生成的因素有温度和pH，
故答案为：温度和pH；温度过高，碱式碳酸铜会分解生成氧化铜，温度过低，反应速率太慢，或：pH过低，得不到碱式碳酸铜，pH过高则生成氢氧化铜；
（4）CuSO₄溶液和纯碱溶液混合同样也可以制得Cu₂（OH）₂CO₃，根据元素守恒可知反应的化学方程式为2CuSO₄+2Na₂CO₃+H₂O→Cu₂（OH）₂CO₃↓+2Na₂SO₄+CO₂↑，
故答案为：2CuSO₄+2Na₂CO₃+H₂O→Cu₂（OH）₂CO₃↓+2Na₂SO₄+CO₂↑；
（5）①样品溶于稀硫酸后，需加水稀释，控制溶液为中性或弱酸性，若溶液酸性过强，则2H⁺+S₂O₃^2-→S↓+SO₂+H₂O，多消耗Na₂S₂O₃溶液，
故答案为：若溶液酸性过强，则2H⁺+S₂O₃^2-→S↓+SO₂+H₂O，多消耗Na₂SO₃溶液；
②根据 反应2Cu²⁺+4I^-→2CuI（白色）↓+I₂； I₂+2S₂O₃^2-→2I^-+S₄O₆^2-可得关系式Cu²⁺～S₂O₃^2-，根据题意可知，Na₂S₂O₃的物质的量为cv×10^-3mol，所以样品中铜元素的质量为0.064cvg，进而确定产品中Cu的含量为0.064cv/m，
故答案为：0.064cv/m．

点评 本题考查了铜及其化合物性质的应用，制备实验方案的设计和分析判断，实验仪器的使用，离子检验方法的应用，化学方程式计算应用，难度中等，对学生综合能力有一定的要求．