Question

(本题共10分) 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．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)。

②步骤二中，水浴加热所需仪器有__     __、_        _(加热、夹持仪器、石棉网除外)；

洗涤的目的是__                                         __。

③．步骤二的滤液中可能含有CO₃^2-，写出检验CO₃^2-的方法。

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

【答案】

吸收氮氧化物（合理即给分）；NaNO₃、NaNO₂（2分）

烧杯、温度计；除去产品表面吸附的硝酸钠

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CO₃^2-。

0.92（2分）

【解析】①由于浓溴水和铜反应会生成氮的氧化物NO₂或NO，所以氢氧化钠溶液的作用是吸收氮氧化物，防止污染空气。NO₂和NO与氢氧化钠反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，因此广口瓶中还含有NaNO₃、NaNO₂。

②水浴加热小于烧杯，又因为还需要控制温度，因此还需要温度计；洗涤的目的是除去产品表面吸附的硝酸钠。

③CO₃^2－能和盐酸反应生成CO₂，据此可以检验，即取样，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CO₃^2-。

④最后所得固体是氧化铜，如果设样品中碱式碳酸铜的质量分数是x，则2.42×x×160/226＋2.42－2.42x＝1.8，解得x＝0.92。