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碱式碳酸铜是一种用途广泛的化工原料,其化学式一般可表示为Cu(OH)2•xCuC...

碱式碳酸铜是一种用途广泛的化工原料,其化学式一般可表示为Cu(OH)2•xCuCO3。某实验小组设计如下几个实验方案,测定碱式碳酸铜的组成,完成下列填空。

[方案一]用如图实验装置进行实验(夹持仪器省略),先通一段时间氮气,然后加热,加热完毕,再通一段时间氮气。

加热完毕再通一段时间氮气的作用是___

若实验取14.200g样品,B装置增重0.900gC装置增重3.300g,则x=___

[方案二]用如图装置测定碱式碳酸铜与足量稀硫酸反应生成CO2的体积。

为了减小实验误差,量气管中液体M的选择原则是___

通过实验,测得该试样中x值偏低,产生这种现象的原因可能是___

a.CO2气体中含有水蒸气

b.测定气体体积时未冷却至室温

c.Y型管中留有反应生成的气体

d.测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面

[方案三]该小组同学又用如下方案测定碱式碳酸铜的组成。

煮沸的目的主要是___

若滴定时NaOH加入过量,则x___(偏大偏小不变”)

 

将反应生成的水蒸汽和二氧化碳全部赶至装置B、C,被完全吸收 1.5 二氧化碳在M溶液中溶解度要小 d 将生成的二氧化碳全部赶出,避免影响滴定结果 偏大 【解析】 方案一:加热样品分解为CuO、二氧化碳与水,根据B中浓硫酸溶液增重测定生成水的质量,根据C中碱石灰增重测定生成二氧化碳的质量,D中碱石灰吸收空气中二氧化碳与水蒸气,防止其进入C中,根据硬质玻璃管中最终剩余固体为CuO,计算各自物质的量,根据原子守恒可以计算氢氧化铜、碳酸铜的物质的量,进而确定化学式; 方案二:利用排液体M测定二氧化碳的体积,则二氧化碳在溶体M中溶解性要小; 如果测得的二氧化碳的体积偏小,测得该试样中x值偏低,,据此分析; 方案三:硫酸与碱式碳酸铜反应生成硫酸铜与二氧化碳,煮沸赶出溶液中溶解的二氧化碳,再用氢氧化钠溶液滴定剩余的硫酸,可以计算参加反应硫酸物质的量,铜离子物质的量与消耗硫酸的物质的量相等,求出铜的含量,再结合碳酸铜和氢氧化铜中铜的含量分析。 方案一:要想准确的测定碱式碳酸铜的组成,必须保证产生的二氧化碳和水完全被吸收,所以加热完毕再通一段时间氮气是为了将反应生成的水蒸气和二氧化碳全部赶至装置B、C中被完全吸收; B装置增重,则生成水为 C装置增重,则生成二氧化碳为:, 由原子守恒可知,碱式碳酸铜中氢氧化铜为,碳酸铜为,则1::,解得; 方案二:为了减小实验误差,量气管中液体M的选择原则是:二氧化碳在M溶液中溶解度要小; 气体中含有水蒸气,测定二氧化碳的体积偏大,测得该式样中x值偏高,故a不符合; 测定气体体积时未冷却至室温,冷却后二氧化碳体积较小,则测定二氧化碳体积偏大,测得该式样中x值偏高,故b不符合; 型管中留有反应生成的气体,同时排出等体积的空气,不影响二氧化碳体积的测量,故c不符合; 测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面,二氧化碳的压强比空气大被压缩,测定二氧化碳的体积偏小,则测得该式样中x值偏低,故d符合, 方案三:用氢氧化钠滴定剩余硫酸时,溶解在溶液中的二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应,使测定剩余的硫酸偏大,故要加热煮沸将生成的二氧化碳全部赶出,避免影响滴定结果; 如果在滴定中加入氢氧化钠过量,会生成氢氧化铜沉淀,导致测定剩余硫酸物质的量偏大,消耗硫酸偏小,则沉淀中Cu质量偏小,而碳酸铜中Cu的质量分数小于氢氧化铜中Cu的质量分数,则沉淀碳酸铜的含量偏大,x值偏大。  
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考点分析:
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某学习小组探究MgNaHCO3溶液反应的机理,做了如下探究。

实验一:

 

实验A

实验B

操作

在注射器中加入过量镁片(擦去表面氧化膜),吸入15mL饱和NaHCO3溶液。

在注射器中加入过量镁片(擦去表面氧化膜),吸入15mL蒸馏水。

现象

有气体产生,20min后注射器内壁和底部产生大量白色沉淀

缓慢产生气体

 

 

1)实验B的目的是___

实验二:

2)根据实验二,实验A中产生的气体是___(填分子式)

实验三:分别取少量实验AB的上层清液于两支试管中,各加入2BaCl2溶液,A中立即产生白色沉淀,B中无明显现象。

3)实验三说明MgNaHCO3溶液反应产生了___(填离子符号)

实验四:该小组同学对实验A中产生的白色沉淀做出如下猜测:并用图所示装置进行实验,进一步确定白色沉淀的成分。

 

猜测1:白色不溶物可能为Mg(OH)2

猜测2:白色不溶物可能为MgCO3

猜测3:白色不溶物可能为碱式碳酸镁[yMg(OH)2xMgCO3]

4)若用装置AB组合进行实验,B中有白色浑浊,则猜想___不正确;将装置按ACB的顺序组合进行实验,当出现___现象时,猜想3是正确的。

实验五:用图所示装置测定碱式碳酸镁[yMg(OH)2xMgCO3]的组成:

5)称取干燥、纯净的白色不溶物7.36g,充分加热至不再产生气体为止,并使分解产生的气体全部进入装置AB中。实验后装置A增重0.72g,装置B增重2.64g。装置C的作用是___,白色不溶物的化学式为___

 

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次硫酸氢钠甲醛(aNaHSO2bHCHOcH2O)俗称吊白块,在印染、医药以及原子能工业中应用广泛。某化学兴趣小组以Na2SO3SO2HCHO和锌粉为原料制备次硫酸氢钠甲醛。已知次硫酸氢钠甲醛易溶于水,微溶于乙醇,具有强还原性,且在120℃以上会发生分解。实验装置(如图1所示)及步骤如下:

I.在三颈烧瓶中加入一定量的Na2SO3和水,搅拌溶解后缓慢通入SO2,制得NaHSO3溶液。

II.将装置A中导气管换成橡皮塞。向三颈烧瓶中加入稍过量的锌粉和一定量37%的甲醛溶液,不断搅拌,在8090℃左右的水浴中反应约3h后趁热过滤,试剂X洗涤。

III.将滤液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤;往滤液中加入适量试剂Y,析出晶体,过滤;合并滤渣,试剂Z洗涤,干燥得到产品。

请回答下列问题:

1Na2SO3水溶液中,含硫微粒H2SO3HSO3-SO32-pH的分布如图2所示,则步骤I中确定何时停止通SO2的实验操作为___

2)下列说法中正确的是___

A.B中烧杯中盛放的试剂可以是NaOH溶液

B.试剂Y是无水乙醇;试剂X与试剂Z都是乙醇的水溶液

C.冷凝管内冷凝回流的主要物质是HCHO

D.步骤III中所选择的干燥操作应为真空干燥

3)步骤II中的水浴加热相比于与酒精灯直接加热,除了有使三颈烧瓶受热更均匀、较低温度下减少产物的分解之外,还有___的优点。化学兴趣小组的同学为完成所设计的实验,除图1中装置仪器外,还需要使用到的仪器有___

4)步骤III中蒸发浓缩时应注意的问题有___(并简要说明理由)

5AHMT分光光度法常用于测定溶液样本中甲醛的浓度。其原理是:甲醛与AHMT溶液在碱性条件下缩合后,经高碘酸钾氧化成一种紫红色化合物,其对特定波长光的吸收程度(即色泽深浅)与甲醛在一定浓度范围内成正比。现测得该紫红色化合物的吸光度AHCHO标准溶液的浓度关系如图3所示:

该化学兴趣小组的同学设计了如下实验确定次硫酸氢钠甲醛的组成:

I.准确称取1.5400g样品,完全溶于水配制成100mL溶液

II.25.00mL所配溶液经AHMT分光光度法测得溶液吸光度A=0.4000

III.另取25.00mL所配溶液,加入过量碘完全反应后,再加入BaCl2溶液充分反应,得到0.5825g白色沉淀。其反应原理为:

aNaHSO2•bHCHO•cH2O+I2→NaHSO4+HI+HCHO+H2O(未配平)

①通过计算可知次硫酸氢钠甲醛的化学式为___

②结合三颈烧瓶内发生的合成反应产物分析,题干的步骤II中,不断搅拌的目的为:___

③若向吊白块溶液中加入氢氧化钠,甲醛会发生自身氧化还原反应,生成两种含氧有机物。写出该反应的离子方程式___

 

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某课外活动小组根据镁与CO2的反应设计实验探究镁与NO2的反应

甲同学推测产物是MgON2

乙同学推测产物除了MgON2外,固体中还可能含有Y。

该小组同学设计了以下装置探究镁与NO2反应的固体产物,并测定其组成。


1实验开始时,先关闭止水夹后打开弹簧夹,再打开分液漏斗活塞,当硬质玻璃管充满红综色气体后,打开止水夹,关闭弹簧夹,最后点燃酒精灯。这样做的目的是___________________________________________________________

(2)装置B中的试剂可以选用________

A、浓硫酸       B、无水氯化钙      C、五氧化二磷      D、碱石灰

(3)装置C中盛装氢氧化钠溶液的作用是:___________________________________

(4)为保证生成气体体积的准确性,读取量筒刻度时应注意的问题是①气体恢复至室温再读数;_______________________________;③______________________________。 

(5)实验结束后同学们将固体产物取出与水反应,发现有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的石蕊试纸变蓝。说明乙组同学推测正确,请写出Y与水反应的化学方程式__________________________________

(6)若初始加入镁粉质量为3.6 g,在足量的NO2中充分反应后 ,收集到N2体积为448mL (标准状况),则产物中MgO的质量是_________

 

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碱式碳酸铜[Cu(OH)2•CuCO3]是一种用途广泛的化工产品,实验室制备碱式碳酸铜的反应原理为:2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu(OH)2•CuCO3↓+CO2↑+2Na2SO4。回答下列问题:

1)配制100mL浓度均为0.50mol•L-1CuSO4溶液和Na2CO3溶液,需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管和___

2)取50mL0.50mol•L-1CuSO4溶液加入50mL0.50mol•L-1Na2CO3溶液中,反应后烧杯底部出现大量蓝绿色沉淀。设计实验证明蓝绿色沉淀中混有难溶于水的碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4],实验步骤是:过滤,___

3)按最佳配比 n(CuSO4)n(Na2CO3)=11.2进行实验,反应15min,所得实验结果如下:

温度/

60

65

75

80

90

沉淀量/g

1.295

1.303

1.451

1.340

1.292

 

 

分析75℃时沉淀量最多的原因:___

4)查阅资料可知碱式碳酸铜的组成有多种,可用xCu(OH)2•yCuCO3表示。某小组利用以下装置测定某碱式碳酸铜样品的组成:

A中发生反应的化学方程式是___

②加热时持续通入N2的目的是___

③称取32.0g样品,充分反应后得到24.0g残留物,B增重3.6gC增重4.4g。该样品的化学式为___。若对调BC装置的位置,___(不能”)测算出该样品的化学式。

 

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下列过程中发生氧化还原反应的是

A.Cu和稀HNO3反应 B.Fe的导电

C.NaHCO3受热分解 D.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2反应制取NH3

 

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