堿式碳酸銅可用于生產(chǎn)木材防腐劑等。工業(yè)上常在含有硫酸銅的廢水中加入碳酸鈉溶液,得到堿式碳酸銅沉淀。
(1)產(chǎn)品生產(chǎn)中加入Na
2CO
3溶液時(shí),實(shí)驗(yàn)開始時(shí)出現(xiàn)藍(lán)色固體CuCO
3,寫出開始時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
CuSO4+Na2CO3=CuCO3↓+Na2SO4
。反應(yīng)液pH對產(chǎn)品中
的含量以及反應(yīng)液中Cu
2+沉淀效率的影響如圖1所示,沉淀時(shí)溶液pH最好控制在
8.5
8.5
左右。
(2)實(shí)驗(yàn)探究:Ⅰ.驗(yàn)證堿式碳酸銅的分解產(chǎn)物,可選裝置如圖2所示。
甲同學(xué)將裝置按BCA的順序組合進(jìn)行實(shí)驗(yàn),裝置A中盛放的試劑的作用是
吸收二氧化碳
吸收二氧化碳
,裝置C中的現(xiàn)象為
無水硫酸銅變藍(lán)色
無水硫酸銅變藍(lán)色
。裝置C、A順序不能顛倒的原因是
氣體通過A裝置會(huì)攜帶水蒸氣,對產(chǎn)物的檢驗(yàn)會(huì)造成干擾
氣體通過A裝置會(huì)攜帶水蒸氣,對產(chǎn)物的檢驗(yàn)會(huì)造成干擾
。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束,B裝置中粉末完全變黑。關(guān)于黑色物質(zhì)的成分,有人認(rèn)為可能有碳,請從物質(zhì)的物理性質(zhì)和元素守恒角度說明此猜想的依據(jù)是
化學(xué)反應(yīng)前后,元素種類不變,堿式碳酸銅中含有碳元素
化學(xué)反應(yīng)前后,元素種類不變,堿式碳酸銅中含有碳元素
。
實(shí)驗(yàn)步驟 |
觀察到的現(xiàn)象 |
獲得結(jié)論 |
反應(yīng)的化學(xué)方程式 |
取少量黑色粉末于試管中,向其中加入足量的稀硫酸,振蕩 |
固體完全溶解,溶液變藍(lán) 固體完全溶解,溶液變藍(lán)
|
黑色粉末 均為氧化銅 |
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
|
乙同學(xué)為確認(rèn)該黑色粉末是氧化銅而不是碳粉,設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),請完成下表:
Ⅱ.丙同學(xué)探究CO還原CuO所得固體產(chǎn)物的成分,實(shí)驗(yàn)裝置如圖3:
資料:CO還原CuO的實(shí)驗(yàn)過程中,固體產(chǎn)物可能有Cu
2O(紅色固體)、Cu。
反應(yīng)前 |
反應(yīng)后 |
玻璃管和內(nèi)盛氧化銅 粉末的總質(zhì)量為62.0g |
玻璃管和內(nèi)盛紅色 粉末的總質(zhì)量為61.7g |
玻璃管的質(zhì)量為60.0g |
打開K,緩緩?fù)ㄈ隒O氣體,一段時(shí)間后加熱。當(dāng)黑色固體全部變紅后停止加熱,繼續(xù)通入CO氣體直至玻璃管冷卻。
①由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算可知,CuO中銅元素的質(zhì)量為
1.6
1.6
g,紅色固體粉末成分為
氧化亞銅和銅
氧化亞銅和銅
。
②下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是
AC
AC
。
A.先通入一會(huì)CO再加熱是為了排凈裝置中的空氣
B.實(shí)驗(yàn)結(jié)束必須先將玻璃管與虛線框內(nèi)的裝置分開,防止溶液倒吸
C.裝置圖中虛線框內(nèi)的裝置既能吸收二氧化碳,又能收集一氧化碳
D.排入到燒杯中的溶液可能顯堿性,也可能顯中性
Ⅲ.工業(yè)上所制得的堿式碳酸銅種類較多,其組成表示為:xCuCO
3?yCu(OH)
2?zH
2O。
資料:CuCO
3、Cu(OH)
2受熱時(shí)會(huì)分解得到相應(yīng)的氧化物。
為測定某種產(chǎn)品的組成,丁同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案中有如下步驟:①稱取12.0g的樣品;②高溫分解;③測出生成CO
2的質(zhì)量為2.2g;④測出生成水蒸氣的質(zhì)量為1.8g。請根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)以及數(shù)據(jù)判斷:
(1)寫出生成CO
2的化學(xué)方程式
。
(2)反應(yīng)后生成的CuO的質(zhì)量為
8
8
g。
(3)該堿式碳酸銅的化學(xué)式是
CuCO3?Cu(OH)2?H2O
CuCO3?Cu(OH)2?H2O
。