Question

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CO₃^2-，写出检验CO₃^2-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___                 _。

Answer

（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。