Question

【題目】銅在潮濕的空氣中會生銹生成銅綠，銅綠的主要成分為堿式碳酸銅(化學式：Cu2(OH)2CO3)，

銅綠的成分有多種，其化學式也可表示為xCu(OH)2·yCuCO3。

(1)孔雀石呈綠色，是一種名貴的寶石，其主要成分是Cu(OH)2·CuCO3。某興趣小組為探究制取孔雀石的最佳反應條件，設計了如下實驗：

(已知：2Cu(NO3)2+2NaOH+Na2CO3===Cu(OH)2·CuCO3↓+4NaNO3

實驗1：將2.0mL9.0%的Cu(NO3)2溶液、2.0mlL2.0%的NaOH溶液和2.0%的Na2CO3溶液按表I所示體積混合，實驗記錄如下

實驗2：將合適比例的混合物在表Ⅱ所示溫度下反應,實驗記錄如下。

①為了避免銅生銹，銅應盡量保存在______________________；

②實驗室制取少許孔雀石，應該采用的最佳溫度條件是_______________；

③80℃時，所制得的孔雀石有少量黑色物質的可能原因是_____________。

(2)實驗小組為測定上述某條件下所制得孔雀石(xCu(OH)2·yCuCO3)樣品組成，利用下圖所示的裝置(夾持儀器省略)進行實驗： (已知：堿石灰能吸收二氧化碳和水，濃硫酸有吸水性)

①裝置E中堿石灰的作用是____________________；

②充分反應后，某同學在實驗過程中采集了如下數據：

a.反應前玻璃管與樣品的質量163.8g； b.反應后玻璃管中殘留固體質量56.0g；

c.裝置C實驗后增重9.0g； d.裝置D實驗后增重8.8g

根據上述有關數據及計算結果，寫出該樣品組成的化學式______________。

Answer 1

【答案】 在干燥的環境中 75℃ 部分堿式碳酸銅受熱分解生成了氧化銅 防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置D 5Cu(OH)2·2CuCO3

【解析】本題考查了孔雀石制備和樣品組成，涉及了根據化學方程式計算分析物質組成，濃硫酸增重的質量是生成的水的質量，堿石灰增重的質量是生成的二氧化碳的質量。

(1)①銅的銹蝕是銅與空氣中的氧氣，水和二氧化碳的共同作用形成的。為了避免銅生銹，銅應盡量保存在在干燥的環境中；

②根據表Ⅱ75℃時，產生的孔雀石最多，雜質最少。實驗室制取少許孔雀石，應該采用的最佳溫度條件是75℃；

③80℃時，所制得的孔雀石有少量黑色物質的可能原因是部分堿式碳酸銅受熱分解生成了氧化銅；

(2) ①堿石灰能吸收二氧化碳和水。裝置E中的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置D，影響實驗結果。

②孔雀石受熱分解的化學方程式是：xCu(OH)2·yCuCO3) （x+y）CuO+xH2O+yCO2↑

根據化學方程式可知裝置C實驗后增重的質量中產生的水質量；裝置D實驗后增重的質量是反應產生的二氧化碳質量。

xCu(OH)2·yCuCO3) （x+y）CuO+xH2O+yCO2↑

18x 44y

9g 8.8g

x：y=5:2所以樣品組成的化學式為5Cu(OH)2·2CuCO3。