Question

(14分) 孔雀石呈绿色，是一种名贵的宝石。其主要成分是xCu(OH)₂·yCuCO₃。某兴趣小组为探究孔雀石组成，利用下图所示的装置(夹持仪器省略)进行实验：

步骤1：检查装置的气密性，将过滤、洗涤并干燥过的样品置于硬直玻璃管中。

步骤2：称量相关装置的质量，打开活塞K，鼓入空气，一段时间后关闭。

步骤3：加热装置B直至装置C中无气泡产生。

步骤4：_________________________ (请补充该步操作内容)。

步骤5：冷却至室温，称量相关装置的质量。

（1）孔雀石热分解的化学方程式_____________________________。

（2）装置A的作用是__________________；若无装置E，则实验测定的x/y的值将__________(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

（3）某同学在实验过程中采集了如下数据：

A．反应前玻璃管与样品的质量163.8g

B．反应后玻璃管中残留固体质量20g

C．装置C实验后增重2.25g

D．装置D实验后增重5.5g

为测定x/y的值，你认为可以选用上述所采集数据中的_________________

(写出所有组合的字母代号)任一组即可进行计算，并根据你的计算结果，写出孔雀石组成的化学式________。

Answer

(14分)步骤4：打开活塞K，继续通入一段时间空气（2分）；

（1）xCu(OH)2∙yCuCO3(x+y)CuO+yCO2↑+xH2O↑（3分）；

（2）除去通入空气中的CO2和 H2O蒸气（2分）；偏小（2分）；

（3）BC、BD、CD（3分）；Cu(OH)2∙CuCO3（2分）

【解析】

试题分析：步骤4：打开活塞K，继续通入一段时间空气，使产生的CO2气体全部被D中的碱石灰吸收；（1）孔雀石受热分解，产生CuO、CO2、H2O，根据质量守恒定律，可得受热分解的化学方程式是xCu(OH)2∙yCuCO3(x+y)CuO+yCO2↑+xH2O↑；（2） 装置 A 的作用是吸收除去空气中的 CO2和 H2O蒸气，防止干扰孔雀石受热分解产物的检验；若无装置 E，则空气中的 CO2和 H2O 会进入装置，当作孔雀石分解产生的 CO2气体，使 CO2含量增多，因此实验测定的 x/y 的值将偏小；（3） 为测定x/y的值，可以选择反应后玻璃管中残留固体质量20g及装置C实验后增重2.25g，选项是BC；或反应后玻璃管中残留固体质量20g；装置D实验后增重5.5g，选项是BD；或装置C实验后增重2.25g；装置D实验后增重5.5g，选项是CD；就以CD为例进行计算，装置C实验后增重2.25g，则n(H2O)= 2.25g÷18g/mol=0.125mol，装置D实验后增重5.5g，则n(CO2)= 5.5g÷44g/mol=0.125mol，所以x/y=1:1，该物质的化学式是Cu(OH)2∙CuCO3。

考点：考查物质成分的测定方案的设计及成分的计算与确定的知识。