Question

某含铜样品的主要成分为a CuCO₃·bCu(OH)₂（a、b均为最简正整数）。为测定其化学组成和Cu元素的质量分数。甲乙两个实验小组查阅资料，设计了不同的实验方案（假定杂质对实验无干扰）。

Ⅰ.甲组同学利用一下方法测定：

①在一定质量的样品中加入过量的稀硫酸，过滤，测量产生气体的体积

②在滤液中加过量的NaOH稀溶液，过滤

③灼烧②中所得滤渣、直至残留固体恒重

（1）为了除去滤渣中的可溶性杂质，需要对滤渣进行的操作是_____，滤渣应在_____（填仪器名称）中进行灼烧。

（2）利用右图装置测量气体体积，读数时应注意：

①恢复至室温；②__________；③平视且视线与凹液面最低点相切。

若操作无误，但气体体积测量结果仍然明显偏低，合理的改进措施是____________。

（3）甲组同学在处理实验数据时，将常温常压下测得的气体体积VL换算成V/22.4mol进行计算，则计算所得a值将_______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

Ⅱ.乙组同学利用下图装置进行测量（夹持及加热装置略去）：

（4）U型管B中的药品是_________，D的作用是_________。

（5）若样品的质量为20g，充分反应后测得B中固体质量增加了0.9g，C中固体质量增加了4.4g，则样品中主要成分的化学式为___________，样品中铜元素的质量分数为____________。

Answer

洗涤 坩埚 调节量气管和水准管的液面相平 将量气装置中的水换为饱和碳酸氢钠溶液（答案合理即可） 偏大 无水氯化钙（合理即可） 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C，影响测定结果 2CuCO3·Cu(OH)2 48%

【解析】（1）为了除去滤渣中的可溶性杂质，需要对滤渣进行的操作是洗涤，固体应在坩埚中进行灼烧。（2）由于气体体积受压强影响较大，因此读数时应注意：①恢复至室温；②调节量气管和水准管的液面相平 ；③平视且视线与凹液面最低点相切。由于CO2能溶于水，所以需要尽可能减少溶解，改进措施是将量气装置中的水换为饱和碳酸氢钠溶液；（3）常温常压下气体的摩尔体积大于22.4L/mol，因此测得的气体体积VL换算成V/22.4mol进行计算，则计算所得a值将偏大。（4）样品分解产生CO2、水蒸气，所以U型管B中的药品是 无水氯化钙，用来吸收水蒸气。C中碱石灰用来吸收CO2。由于空气中还含有水蒸气和CO2，所以D中碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C，影响测定结果。（5）充分反应后测得B中固体质量增加了0.9g，水的物质的量是0.9g÷18g/mol＝0.05mol。C中固体质量增加了4.4g，CO2的物质的量是4.4g÷44g/mol＝0.1mol，所以a：b＝0.1：0.05＝2：1，则样品中主要成分的化学式为2CuCO3·Cu(OH)2，样品中铜元素的质量分数为。