Question

5．物質(zhì)A是一種堿式碳酸鹽，它與過量的硫酸反應(yīng)，可得到藍(lán)色溶液，取2.40g物質(zhì)A加熱使其完全分解，得到1.60g金屬氧化物的固體，其中m（CO₂）：m（H₂O）=11：9，分解過程中產(chǎn)生的二氧化碳在對(duì)應(yīng)的金屬單質(zhì)M和分子篩等組成的復(fù)合催化劑的催化作用下可以用來合成二甲醚．
（1）物質(zhì)A的化學(xué)式為Cu₂（OH）₂CO₃．
（2）藍(lán)色溶液經(jīng)過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾得到晶體．
（3）單質(zhì)M在工業(yè)上的應(yīng)用十分廣泛，但對(duì)其純度的要求也非常高，往往采用電解法進(jìn)行進(jìn)一步提純，陰極電極反應(yīng)式：Cu²⁺+2e^-=Cu．

Answer 1

分析 （1）物質(zhì)A是一種堿式碳酸鹽，它與過量的硫酸反應(yīng)，可得到藍(lán)色溶液，則A中含有+2價(jià)的Cu，2.40g物質(zhì)A加熱使其完全分解，得到1.60g金屬氧化物的固體為CuO，根據(jù)質(zhì)量守恒計(jì)算生成二氧化碳、水的總質(zhì)量，結(jié)合二者質(zhì)量比計(jì)算各自質(zhì)量，再計(jì)算各自物質(zhì)的量，根據(jù)守恒計(jì)算2.4gA中Cu²⁺、OH^-、CO₃^2-的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定化學(xué)式；
（2）藍(lán)色溶液為硫酸銅溶液，從溶液增重獲得晶體需要經(jīng)過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等；
（3）利用電解法精煉銅，粗銅作陽極，純銅作陰極，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，銅離子在陰極放電析出Cu．

解答 解：（1）物質(zhì)A是一種堿式碳酸鹽，它與過量的硫酸反應(yīng)，可得到藍(lán)色溶液，則A中含有+2價(jià)的Cu，2.40g物質(zhì)A加熱使其完全分解，得到1.60g金屬氧化物的固體為CuO，則n（CuO）=$\frac{1.60g}{80g/mol}$=0.02mol，
根據(jù)質(zhì)量守恒，生成二氧化碳、水的總質(zhì)量為2.4g-1.6g=0.8g，由于m（CO₂）：m（H₂O）=11：9，則m（CO₂）=0.8g×$\frac{11}{11+9}$=0.44g，m（H₂O）=0.8g-0.44g=0.36g，則n（CO₂）=$\frac{0.44g}{44g/mol}$=0.01mol，n（H₂O）=$\frac{0.36g}{18g/mol}$=0.02mol，
則A中n（Cu²⁺）：n（OH^-）：n（CO₃^2-）=n（CuO）：2n（H₂O）：n（CO₂）=0.02mol：2×0.01mol：0.01mol=2：2：1，故A的化學(xué)式為Cu₂（OH）₂CO₃，
故答案為：Cu₂（OH）₂CO₃；
（2）藍(lán)色溶液為硫酸銅溶液，經(jīng)過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等得到硫酸銅晶體，
故答案為：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶；
（3）利用電解法精煉銅，粗銅作陽極，純銅作陰極，陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，銅離子在陰極放電析出Cu，陰極電極反應(yīng)式：Cu²⁺+2e^-=Cu，
故答案為：Cu²⁺+2e^-=Cu．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)組成確定、實(shí)驗(yàn)基本操作、電解原理應(yīng)用等，側(cè)重考查學(xué)生分析計(jì)算能力，題目比較綜合，基本屬于拼合型題目，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與靈活運(yùn)用能力．