Question

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步骤如下:

步骤一:废铜屑制硝酸铜

如图,用胶头滴管吸取浓硝酸缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到硝酸铜溶液。

步骤二:碱式碳酸铜的制备

向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4 mol·L^-1的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品。

完成下列填空:

(1)写出浓硝酸与铜反应的离子方程式_________________________________。

(2)上图装置中NaOH溶液的作用是____________________________________。

(3)步骤二中,水浴加热所需仪器有____________、____________(加热、夹持仪器、石棉网除外),水浴加热的优点是_________________________________。

(4)若实验得到2.42 g样品(只含CuO杂质),取此样品加热至分解完全后,得到1.80 g固体,此样品中碱式碳酸铜的质量分数是　　　　。

Answer 1

(1)铜与浓硝酸反应生成NO₂,其离子方程式为Cu+4H⁺+2==== Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O。

(2)NO₂有毒可与氢氧化钠溶液反应生成硝酸盐和亚硝酸盐。

(3)水浴加热可使被加热物体受热均匀,且温度易于控制。水浴加热所需仪器除了热源、夹持仪器、石棉网外,还必须有烧杯、温度计。

(4)Cu₂(OH)₂CO₃分解反应方程式为Cu₂(OH)₂CO₃2CuO+CO₂↑+H₂O,用差量法求解

 Cu₂(OH)₂CO₃2CuO+CO₂↑+H₂O　 差量

　　222      160           62

　　m                   2.42 g-1.80 g=0.62 g

解得m=2.22 g

样品中碱式碳酸铜的质量分数=×100%≈92%。

答案:(1)Cu+4H⁺+2====Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O

(2)吸收氮氧化物

(3)烧杯　温度计　受热均匀,温度易于控制

(4)92%