Question

探究實驗--測定某孔雀石樣品中Cu₂（OH）₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)
【查閱資料】孔雀石的主要成分為堿式碳酸銅[化學(xué)式Cu₂（OH）₂CO₃]．堿式碳酸銅加熱時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑．孔雀石樣品中的雜質(zhì)加熱不分解．
【設(shè)計實驗方案】小莉取干燥的孔雀石樣品25g，設(shè)計的實驗方案如圖：

其中B裝置為氣體干燥裝置，C、D裝置裝的都是澄清石灰水．
（1）B裝置中應(yīng)裝的試劑為

 

，D裝置在本實驗中的作用為

 

．
（2）請寫出C裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
【定量計算】加熱至反應(yīng)完全后，C裝置增重2.2g，按該數(shù)據(jù)計算，該孔雀石樣品中Cu₂（OH）₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)為

 

%．
【交流評價】你認為小莉的實驗方案設(shè)計是否合理？如你認為不夠合理，請指出缺陷所在并提出改進方案．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（1）濃硫酸具有吸水性，可以用作氫氣、氧氣、二氧化碳等氣體的干燥劑；
（2）二氧化碳能和石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水；
根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可以計算堿式碳酸銅的質(zhì)量，進一步可以計算該孔雀石樣品中Cu₂（OH）₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)；
氫氧化鈣的溶解度很小，如果產(chǎn)生的二氧化碳較多時，澄清石灰水將無法全部吸收二氧化碳．

解答：解：（1）B裝置中應(yīng)裝的試劑為濃硫酸，D裝置在本實驗中的作用為防止空氣中的二氧化碳進入C裝置．
故填：濃硫酸；防止空氣中的二氧化碳進入C裝置．
（2）C裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
設(shè)堿式碳酸銅的質(zhì)量為x，
Cu₂（OH）₂CO₃

△   .

2CuO+H₂O+CO₂↑，
    222                                      44
      x                                       2.2g

222

x

=

44

2.2g

，
x=11.1g，
該孔雀石樣品中Cu₂（OH）₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)為：

11.1g

25g

×100%=44.4%，
故填：44.4．
小莉的實驗方案設(shè)計不合理，
不足之處：澄清石灰水有可能不能完全吸收反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳；
改進方法：把澄清石灰水換成濃度較大的氫氧化鈉溶液．

點評：合理設(shè)計實驗，科學(xué)地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．