Question

20．孔雀石的主要成分为Cu₂（OH）₂CO₃（难溶），还含少量Fe₂O₃、SiO₂．实验室以孔雀石为原料制备CuCl₂•3H₂O及CaCO₃的步骤如下：

（1）写出孔雀石和盐酸反应的离子方程式Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Cu²⁺+CO₂↑+3H₂O．
（2）滤渣A成分的化学式是SiO₂，气体B的分子式是NH₃．
（3）将CuCl₂溶液酸化后，经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到CuCl₂•3H₂O晶体．
（4）某种胃药片的治酸剂为CaCO₃，该药片中CaCO₃质量分数的测定步骤如下（假设其他成分不发生反应）：
a．配制0.1mol•L^-1的HCl溶液和0.1mol•L^-1的NaOH溶液各250mL
b．取0.6g磨碎后的胃药于锥形瓶中
c．向锥形瓶内加入75.00mL 0.1mol•L^-1的HCl溶液充分反应
d．用0.1mol•L^-1的NaOH溶液与锥形瓶中剩余盐酸反应，恰好消耗15.00mL
①配制上述NaOH溶液所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有胶头滴管、250mL容量瓶．
②胃药中碳酸钙的质量分数为50%．

Answer 1

分析 孔雀石的主要成分为Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量Fe、Si的化合物，加入稀盐酸反应后生成二氧化碳气体，得到溶液氯化铜溶、氯化亚铁液A，过滤得到二氧化硅固体；然后将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，再加入CuO固体调节溶液pH沉淀铁离子过滤得到滤液为氯化铜溶液，通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到氯化铜晶体；由工艺流程转化关系可知，应先向CaCl₂溶液中加入碱性物质并且不引入新杂质，故气体X应为碱性气体，应为氨气；
（1）孔雀石和盐酸反应生成氯化铜、二氧化碳和水来解答；
（2）过滤得到二氧化硅固体；向CaCl₂溶液中加入碱性物质并且不引入新杂质，故气体为氨气；
（3）由溶液制得晶体，应进行蒸发、冷却结晶、过滤等操作；
（4）②根据配制步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶来分析需要的仪器；
②根据盐酸和氢氧化钠的反应，计算出剩余的盐酸的物质的量，用盐酸总的物质的量减去剩余的盐酸的物质的量，就是碳酸钙消耗的盐酸，再计算出碳酸钙的质量分数即可．

解答 解：（1）孔雀石和稀盐酸反应生成氯化铜、二氧化碳和水，反应的离子方程式为：Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Cu²⁺+CO₂↑+3H₂O，
故答案为：Cu₂（OH）₂CO₃+4H⁺=2Cu²⁺+CO₂↑+3H₂O；
（2）滤渣A成分的化学式是SiO₂，气体B的分子式是NH₃，
故答案为：SiO₂；NH₃；
（3）将CuCl₂溶液酸化后，经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得到CuCl₂•3H₂O晶体，
故答案为：冷却结晶；
（4）①根据配制步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知所需的仪器有天平、药匙、烧杯、玻璃棒、250mL容量瓶和胶头滴管，故
所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外还有胶头滴管、250 mL容量瓶；
故答案为：胶头滴管、250 mL容量瓶；
②NaOH+HCl=NaCl+H₂O
   1    1
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂+H₂O
 1     2
根据上面两个公式可求得于CaCO₃反应的HCl物质的量为：（0.075-0.015）L×0.1mol/L=0.006mol，CaCO₃的物质的量为：0.003mol，质量为：0.003mol×100g/mol=0.3g，胃药中碳酸钙的质量分数为：$\frac{0.3g}{0.6g}$×100%=50%，
故答案为：50%．

点评 本题以制备CuCl₂•3H₂O及CaCO₃化学工艺流程图为载体，考查制备方案的设计，题目难度中等，明确实验目的、实验原理为解答关键，试题知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析能力及化学实验能力．