Question

【題目】某含銅樣品的主要成分為a CuCO3·bCu(OH)2（a、b均為最簡正整數(shù)）。為測定其化學(xué)組成和Cu元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。甲乙兩個實(shí)驗(yàn)小組查閱資料，設(shè)計(jì)了不同的實(shí)驗(yàn)方案（假定雜質(zhì)對實(shí)驗(yàn)無干擾）。

Ⅰ.甲組同學(xué)利用一下方法測定：

①在一定質(zhì)量的樣品中加入過量的稀硫酸，過濾，測量產(chǎn)生氣體的體積

②在濾液中加過量的NaOH稀溶液，過濾

③灼燒②中所得濾渣、直至殘留固體恒重

（1）為了除去濾渣中的可溶性雜質(zhì)，需要對濾渣進(jìn)行的操作是_____，濾渣應(yīng)在_____（填儀器名稱）中進(jìn)行灼燒。

（2）利用右圖裝置測量氣體體積，讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意：

①恢復(fù)至室溫；②__________；③平視且視線與凹液面最低點(diǎn)相切。

若操作無誤，但氣體體積測量結(jié)果仍然明顯偏低，合理的改進(jìn)措施是____________。

（3）甲組同學(xué)在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，將常溫常壓下測得的氣體體積VL換算成V/22.4mol進(jìn)行計(jì)算，則計(jì)算所得a值將_______（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。

Ⅱ.乙組同學(xué)利用下圖裝置進(jìn)行測量（夾持及加熱裝置略去）：

（4）U型管B中的藥品是_________，D的作用是_________。

（5）若樣品的質(zhì)量為20g，充分反應(yīng)后測得B中固體質(zhì)量增加了0.9g，C中固體質(zhì)量增加了4.4g，則樣品中主要成分的化學(xué)式為___________，樣品中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。

Answer 1

【答案】 洗滌 坩堝 調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管的液面相平 將量氣裝置中的水換為飽和碳酸氫鈉溶液（答案合理即可） 偏大 無水氯化鈣（合理即可） 防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置C，影響測定結(jié)果 2CuCO3·Cu(OH)2 48%

【解析】（1）為了除去濾渣中的可溶性雜質(zhì)，需要對濾渣進(jìn)行的操作是洗滌，固體應(yīng)在坩堝中進(jìn)行灼燒。（2）由于氣體體積受壓強(qiáng)影響較大，因此讀數(shù)時(shí)應(yīng)注意：①恢復(fù)至室溫；②調(diào)節(jié)量氣管和水準(zhǔn)管的液面相平 ；③平視且視線與凹液面最低點(diǎn)相切。由于CO2能溶于水，所以需要盡可能減少溶解，改進(jìn)措施是將量氣裝置中的水換為飽和碳酸氫鈉溶液；（3）常溫常壓下氣體的摩爾體積大于22.4L/mol，因此測得的氣體體積VL換算成V/22.4mol進(jìn)行計(jì)算，則計(jì)算所得a值將偏大。（4）樣品分解產(chǎn)生CO2、水蒸氣，所以U型管B中的藥品是 無水氯化鈣，用來吸收水蒸氣。C中堿石灰用來吸收CO2。由于空氣中還含有水蒸氣和CO2，所以D中堿石灰的作用是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置C，影響測定結(jié)果。（5）充分反應(yīng)后測得B中固體質(zhì)量增加了0.9g，水的物質(zhì)的量是0.9g÷18g/mol＝0.05mol。C中固體質(zhì)量增加了4.4g，CO2的物質(zhì)的量是4.4g÷44g/mol＝0.1mol，所以a：b＝0.1：0.05＝2：1，則樣品中主要成分的化學(xué)式為2CuCO3·Cu(OH)2，樣品中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。