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HNO3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_ 。反应结束后,广口瓶内的溶液中,除了含有NaOH外,还有___ _(填写化学式)。
(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);
(4)步骤二的滤液中可能含有CO32-,写出检验CO32-的方法:
(5)影响产品产量的主要因素有__ __。
(6)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___ _。
(1)Cu+4H++2NO3- →Cu2++2NO2+2H2O (2分)
(2)吸收氮氧化物 (1分) NaNO3(1分)NaNO2 (1分)
(3)烧杯 (1分) 温度计 (1分)
(4)取样加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,说明有CO32-. (1分)
(5)温度(1分) PH (1分)
(6) 0.92 (2分)
解析试题分析:(2)铜与硝酸反应产生氮的氧化物,会污染空气,故应除去,氮的氧化物能与氢氧化钠反应,
NaOH+NO+NO2=NaNO2+ H2O
2NaOH+2NO2=NaNO2+ NaNO3+H2O
所以反应后溶液中含有NaOH、NaNO2、 NaNO3;
(3)水浴加热需要用温度计确定温度,和盛放的水烧杯;
(4)取样加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,说明有CO32-;
(5)制备时需要的两个条件,即温度70℃左右和pH=8.5;
(6)可以假设样品中氧化铜和碱式碳酸铜的量,根据给出的数据列出2个等式计算。也可以这样计算:
加热时固体减少的量为碱式碳酸铜分解生成二氧化碳和水的量,把其作为整体,有
n(CO2、H2O)=(2.42-1.80)÷(44+18)=0.01mol=n(Cu2(OH)2CO3)
碱式碳酸铜的质量分数w=0.01×222÷2.42=0.92
考点:考查化学实验有关问题。
科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某铜矿石中铜元素含量较低,且含有铁、镁、钙等杂质。某小组在实验室中用浸出-萃取法制备硫酸铜:
(1)操作Ⅰ为________。操作Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、________。
(2)操作Ⅱ、操作Ⅲ的主要目的是________、富集铜元素。
(3)小组成员利用CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合反应,制备环保型木材防腐剂Cu2(OH)2CO3悬浊液。多次实验发现所得蓝色悬浊液颜色略有差异,查阅资料表明,可能由于条件控制不同使其中混有较多Cu(OH)2或Cu4(OH)6SO4。
已知Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3,Cu4(OH)6SO4均难溶于水,可溶于酸;分解温度依次为80 ℃、200 ℃、300 ℃。
设计实验检验悬浊液成分,完成表中内容。
限选试剂:2 mol·L-1盐酸、1 mol·L-1 H2SO4、0.1 mol·L-1 NaOH溶液、0.1 mol·L-1 BaCl2溶液、蒸馏水。仪器和用品自选。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
步骤1:取少量悬浊液,过滤,充分洗涤后,取滤渣于试管中,______________________ | ____________,说明悬浊液中混有Cu4(OH)6SO4 |
步骤2:另取少量悬浊液于试管中,____________________ | ____________,说明悬浊液中混有Cu(OH)2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色有刺激性气味的气体,其熔点为-59℃,沸点为11.0℃,易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸(H2C2O4)在60℃时反应制得。某学生拟用左下图所示装置模拟工业制取并收集ClO2。
(1)A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等,请写出该反应的化学方程式: 。
(2)A必须添加温度控制装置,除酒精灯、烧杯外,还需要的玻璃仪器有 ,B也必须添加温度控制装置,应该是 (选填“冰水浴”或“热水浴”)装置。
(3)反应后在装置C中可得NaClO2溶液。已知NaClO2饱和溶液中在温度低于38℃时析出晶体是NaClO2·3H2O,在温度高于38℃时析出晶体是NaClO2。根据上图所示的NaClO2的溶解度曲线,请补充从NaClO2溶液中制得NaClO2晶体的操作步骤:
① ;② ;③洗涤;④干燥。
(4)ClO2很不稳定,需随用随制,用水吸收得到ClO2溶液。为测定所得溶液中ClO2的含量,进行了下列实验:
步骤1:准确量取ClO2溶液10 mL,稀释成100 mL试样;量取V1mL试样加入锥形瓶中;
步骤2:调节试样的pH≤2.0,加入足量的KI晶体,静置片刻;此时发生的离子方程式为: ;
步骤3:加入淀粉指示剂,用c mol/L Na2S2O3溶液滴定至终点,消耗Na2S2O3溶液V2 mL。则原ClO2溶液的浓度为 g/L(用含字母的代数式表示)。
(已知2 Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI)
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在图甲的圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,加热回流一段时间,然后换成图乙装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。
请回答下列问题:
(1)图甲中冷凝水从_________(a或b)进,图乙中B装置的名称为____________
(2)反应中加入过量的乙醇,目的是_________________________________________
(3)现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物下列框图是分离操作步骤流程图:
则试剂a是:____________, 试剂b是____________ , 分离方法III是___________。
(4)甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品提纯得到乙酸乙酯,在未用指示剂的情况下,他们都是先加NaOH溶液中和酯中过量的酸,然后用蒸馏法将酯分离出来。甲、乙两人蒸馏产物结果如下:甲得到了显酸性的酯的混合物,乙得到了大量水溶性的物质。丙同学分析了上述实验目标产物后认为上述实验没有成功。试解答下列问题:ks5u
① 甲实验失败的原因是:_______________________________________________
② 乙实验失败的原因是:_______________________________________________
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将滤液按下图所示步骤进行操作。
(1)为检验起始滤液中的Cl-,所用试剂除稀HNO3,还应有
(填化学式)
(2)试剂Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的化学式分别为 、 、
(3)步骤①和②中,所用的玻璃仪器除胶头滴管,还应有
(4)步骤①中,判断试剂Ⅰ已加入过量的方法是:
(5)某同学根据最终所得KCl晶体和原样品的质量求算出氯化钾样品的纯度,你认为其结果是否可靠?并说明理 (不考虑实验误差):
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4二主要流程如下:
(1)制备MgAl2O4过程中,高温焙烧时发生反应的化学方程式 。
(2)如图所示,过滤操作中的一处错误是 。
判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是 。高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是 。
(3)在25℃下,向浓度均为0.01 mol?L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式______________(已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Al(OH)3]="3×10" -34。)
(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。
装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是 ;F中试剂的作用是 ;用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为 _。
(5)将Mg、Cu组成的1.96g混合物投入过量稀硝酸中,充分反应后,固体完全溶解时收集到还原产物NO气体0.896L(标准状况),向反应后的溶液中加入2mol/L的NaOH溶液80mL时金属离子恰好完全沉淀。则形成沉淀的质量为 g。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某研究性学习小组将一定浓度的Na2CO3溶液滴入MgSO4溶液中得到白色沉淀。甲同学认为两者反应只生成MgCO3一种沉淀;乙同学认为这两者相互促进水解,只生成Mg(OH)2一种沉淀;丙同学认为生成MgCO3和Mg(OH)2两种沉淀。(查阅资料知:MgCO3和Mg(OH)2均不带结晶水)
(1)按照乙同学的理解Na2CO3溶液和MgSO4溶液反应的化学反应方程式为___________________;
在探究沉淀物成分前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作为①过滤②洗涤③干燥。
(2)请用下图所示装置,选择合适的实验装置和必要的试剂,证明沉淀物中只有碳酸镁。
①各装置连接顺序为__________________(用装置编号表示);
②装置C中装有试剂的名称是______________;
③能证明生成物中只有MgCO3的实验现象是_______。
(3)若Mg(OH)2和MgCO3两者都有,可通过下列所示装置的连接,进行定量分析来测定其组成。
实验结束时通入过量的空气的作用是______________________________。
A装置和E装置的共同作用是__________________________。
③实验过程中测定的数据有:W1:样品的质量,W2:反应后装置B中残渣的质量,W3:反应生成水的质量,W4:反应生成二氧化碳的质量,为了测定其组成,至少需要其中____个数据,请将可能的组合填入下表中(每个空格中填一种组合)。
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
某化学研究性学习小组拟对一种焰火原料(由两种短周期的常见金属单质组成的合金粉末)进行探究。请完成下列探究报告。
【探究目的】探究该焰火原料的组成
【资料检索】①Mg2+检验方法:取2滴待检液,加入2滴2mol·L-1NaOH溶液,再加入1滴镁试剂(Ⅰ)染料(对硝基苯偶氮苯二酚)。若出现沉淀并吸附镁试剂(Ⅰ)染料呈天蓝色,表示待检液中含有Mg2+。Ag+、Cu2+、Fe3+、NH4+会妨碍Mg2+检出
②Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液,其他的常见不溶碱难溶于氯化铵
③很多合金是金属互化物,有确定的化学组成
【探究思路】①确定焰火原料所含金属种类;②测定焰火原料的化学式
【实验探究】
(1)甲同学进行了初步试验,实验步骤和实验现象如下。请填写下表。
试验序号 | 实 验 步 骤 | 实 验 现 象 | 结 论 |
① | 取少量该焰火原料加入冷水 | 无明显现象 | ________________ |
② | 取少量该焰火原料加入稀盐酸 | 完全溶解,有大量气体 | _________________ |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
以钡矿粉(主要成份为BaCO3,含有Ca2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+等)制备BaCl2·2H2O的流程如下:
(1)氧化过程主要反应的离子方程式为 。
(2)沉淀C的主要成分是Ca(OH)2和 。由图可知,为了更好的使Ca2+沉淀,还应采取的措施为 。
(3)用BaSO4重量法测定产品纯度的步骤为:
步骤1:准确称取0.4~0.6 g BaCl2·2H2O试样,加入100 ml 水,3 ml 2 mol·L-1的HCl溶液加热溶解。
步骤2:边搅拌,边逐滴加入0.1 mol·L-1 H2SO4溶液。
步骤3:待BaSO4沉降后, ,确认已完全沉淀。
步骤4:过滤,用0.01 mol·L-1的稀H2SO4洗涤沉淀3~4次,直至洗涤液中不含Cl-为止。
步骤5:将折叠的沉淀滤纸包置于 中,经烘干、炭化、灰化后在800℃灼烧至恒重。称量计算BaCl2·2H2O中Ba2+的含量。
①步骤3所缺的操作为 。
②若步骤1称量的样品过少,则在步骤4洗涤时可能造成的影响为 。
③步骤5所用瓷质仪器名称为 。滤纸灰化时空气要充足,否则BaSO4易被残留的炭还原生成BaS,该反应的化学方程式为 。
④有同学认为用K2CrO4代替H2SO4作沉淀剂效果更好,请说明原因 。
[已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10 Ksp(BaCrO4)=1.2×10-10]
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