Question

【题目】碱式碳酸铜可用于生产木材防腐剂等。工业上可用微蚀刻废液(含有一定量Cu2+、H+、SO42-、H2O2和微量Fe3+)制备高纯度碱式碳酸铜，其制备过程如下：

（1）加入试剂1的目的是除去废液中的酸性物质，试剂1最好选用__________（填序号）。

aFe2O3bCaCO3cCuO

（2）加入Na2CO3沉淀前须除去Fe3+，否则Fe2(SO4)3会与Na2CO3反应，产生一种气体，同时生成NaFe3(OH)6(SO4)2沉淀，影响产品质量，反应的化学方程式为：6Na2CO3＋3Fe2(SO4)3＋6H2O＝2NaFe3(OH)6(SO4)2＋6CO2↑＋5__________ 。

（3）加入Na2CO3沉淀时，反应液pH对产品中的SO42- 含量以及反应液中Cu2＋沉淀效率的影响如下图所示，第二次沉淀时溶液pH最好控制在_________。

（4）所制得的碱式碳酸铜的组成可表示为：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。某研究小组设计如图实验装置测定其中CuCO3的质量分数（不考虑植物油中溶解CO2产生的影响）。

实验步骤如下：

a.连接装置并________；

b.准确称量样品的质量1.2g；

c.装药品，调节量气装置两边液面相平，读取量气管刻度为10mL；

d.向锥形瓶内加入50mL(足量)的稀硫酸，充分反应；

e.冷却到室温；

f.再次调节量气装置两边液面相平，读取量气管刻度为172mL。

①请将上述实验步骤补充完整；

②装置B的作用是 _________，C中的试剂是 _____________（填字母序号）；

a碱石灰 b浓硫酸 c无水硫酸铜

③步骤f中调节液面相平的操作是将水准管 _____________（填“缓慢上移”或“缓慢下移”）。

④若标准状况下，每44g二氧化碳的体积为22.4L。根据实验数据计算产品中CuCO3的质量分数_______（写出计算过程。结果保留到0.1%）

⑤若其他操作均正确，仅因下列因素可使测定结果偏小的是_______________（填字母序号）；

A量气管中未加植物油 B步骤c中平视刻度，步骤f中俯视读数

C硫酸的用量不足 D步骤f中没有调节量气装置两边液面相平，直接读数

Answer 1

【答案】C Na2SO4 8.5 检查装置气密性 干燥CO2 C 缓慢下移 51.7% ABCD

【解析】

（1）加入碳酸钙、氧化铁会引入新杂质钙离子铁离子，加入氧化铜，不会引入新杂质，且能去除废液中的酸性物质，故选：C。

（2）根据质量守恒，对于化学反应6Na2CO3＋3Fe2(SO4)3＋6H2O＝2NaFe3(OH)6(SO4)2＋6CO2↑＋5（）反应前后原子种类数目不变，反应前12Na、6C、60O、6Fe、9S、12H，反应后2Na、6C、40O、6Fe、4S、12H，故5（）含10Na、5S、20O，故填：Na2SO4。

（3）由题可知pH为8.5时，溶液残余铜元素最少，产品硫酸根离子最低，故选：8.5。

（4）①气体制备连接好装置一定要检查气密性，故填：检查装置气密性。

②装置B的作用是去除二氧化碳水蒸气，起干燥作用，C检验水蒸气是否去除干净，可加无水硫酸铜，遇水会变蓝，故填：干燥CO2；C。

③D中收集完二氧化碳后左端液面下降，右端上升，调节液面相平的操作是将水准管缓慢下移，故填：缓慢下移。

④若标准状况下，每44g二氧化碳的体积为22.4L，收集到量气管内气体172mL-10mL-50mL=112mL=0.112L，二氧化碳质量为 ，设CuCO3的质量分数为x

故填：51.7%。

⑤若其他操作均正确，仅因下列因素可使测定结果偏小：

A、量气管中未加植物油，二氧化碳溶解导致结果偏小，正确符合题意。

B、步骤c中平视刻度，步骤f中俯视读数，导致读数偏小，二氧化碳体积偏小，测量结果偏小，正确符合题意。

C、硫酸的用量不足碳酸铜不能完全反应，碳酸铜质量结果偏小，正确符合题意。

D、步骤f中没有调节量气装置两边液面相平，直接读数，二氧化碳气体体积被压缩，二氧化碳体积偏小，结果偏小，符合题意。

故选：ABCD。