Question

堿式碳酸銅[Cu₂(OH)₂CO₃]是一種用途廣泛的化工原料，實驗室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅的步驟如下：

　　步驟一：廢銅屑制硝酸銅

如圖，用膠頭滴管吸取濃HNO3緩慢加到錐形瓶內(nèi)的廢銅屑中(廢銅屑過量)，充分反應(yīng)后過濾，得到硝酸銅溶液．

　　步驟二：堿式碳酸銅的制備

向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液，水浴加熱至70℃左右，用0.4 mol/L的NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至8.5，振蕩，靜置，過濾，用熱水洗滌，烘干，得到堿式碳酸銅產(chǎn)品．

完成下列填空：

1．寫出濃硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式．

2．上圖裝置中NaOH溶液的作用是________．反應(yīng)結(jié)束后，廣口瓶內(nèi)的溶液中，除了含有NaOH外，還有________(填寫化學(xué)式)．

3．步驟二中，水浴加熱所需儀器有________、________(加熱、夾持儀器、石棉網(wǎng)除外)；洗滌的目的是________．

4．步驟二的濾液中可能含有CO₃^2－，寫出檢驗CO₃^2－的方法．

5．影響產(chǎn)品產(chǎn)量的主要因素有________．

6．若實驗得到2.42 g樣品(只含CuO雜質(zhì))，取此樣品加熱至分解完全后，得到1.80 g固體，此樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________．

Answer 1

答案：
解析：

　　[答案]1．Cu＋4H⁺＋2NO₃^－→Cu²⁺＋2NO₂↑＋2H₂O(2分)

　　2．吸收氮氧化物(合理即給分)；NaNO₃、NaNO₂(2分)

　　3．燒杯、溫度計；除去產(chǎn)品表面吸附的硝酸鈉(3分)

　　4．取樣，加入稀鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水，溶液變渾濁，說明有CO₃^2－．(1分)

　　5．溫度、pH(2分)

　　6．0.92(2分)

　　[解析](2)廣口瓶內(nèi)銅與濃硝酸反應(yīng)生成大氣污染氣體NOx，NaOH溶液可用來吸收NOx，利用NO₂＋NaOH→NaNO₂＋NaNO₃＋H₂O可知，反應(yīng)結(jié)束后，廣口瓶的溶液中，除了剩余的NaOH外，還含有新生成的NaNO₂與NaNO₃．(3)因反應(yīng)器為大試管，故水浴加熱中用來盛放水的儀器可以選用燒杯、溫度計(測定水溫)；洗滌可除去堿式碳酸銅表面的吸附的硝酸鈉．(5)由步驟2可知實驗成功的關(guān)鍵是控制溶液PH和反應(yīng)溫度，故影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素為溫度、PH．(6)堿式碳酸銅完全分解得到CuO，設(shè)樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，依據(jù)堿式碳酸銅的方程式，利用“差量法”可得：222∶62＝2.42x∶(2.42－1.80)，解得x＝0.92．