Question

17．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流程如圖1：

（1）步驟①在圖2裝置中進行．濃硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O．
（2）已知：NO+NO₂+2NaOH     2NaNO₂+H₂O；2NO₂+2NaOH    NaNO₃+NaNO₂+H₂O，NO不能單獨與NaOH溶液反應(yīng)，實驗結(jié)束時，如何操作才能使該裝置中的有毒氣體被NaOH溶液充分吸收？關(guān)閉活塞b，打開活塞a，通入一段時間空氣．
（3）步驟②中，水浴加熱所需儀器有燒杯、溫度計（加熱、夾持儀器、石棉網(wǎng)除外）；洗滌的目的是洗去堿式碳酸銅表面吸附的Na⁺和NO₃^-．
（4）步驟②的濾液中可能含有CO₃^2-，檢驗CO₃^2-存在的方法取濾液少許于試管中，向其中滴加稀鹽酸，振蕩，將產(chǎn)生的無色無味的氣體通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，則濾液中含有CO₃^2-．
（5）若實驗得到2.42g樣品（只含CuO雜質(zhì)），取此樣品加熱至分解完全后，得到1.80g固體，此樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是91.7%．

Answer 1

分析 （1）濃硝酸與銅反應(yīng)生成硝酸銅、二氧化氮氣體和水，離子方程式中濃硝酸寫成離子形式；
（2）關(guān)閉活塞b，打開活塞a，通入一段時間空氣，將裝置中的有毒氣體導(dǎo)入氫氧化鈉溶液中，讓氫氧化鈉溶液充分吸收；
（3）水浴加熱所需儀器有燒杯、溫度計，洗滌可除去堿式碳酸銅表面的吸附的硝酸鈉；
（4）利用碳酸根與酸反應(yīng)生成氣體，將生成的氣體通過澄清的石灰水進行檢驗；
（5）堿式碳酸銅完全分解得到CuO，令樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，則堿式碳酸銅的質(zhì)量為2.42x g，根據(jù)堿式碳酸銅分解方程式，利用差量法列方程計算．

解答 解：（1）濃硝酸與銅反應(yīng)的離子方程式為Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O；
（2）通過關(guān)閉活塞b，打開活塞a，通入一段時間空氣操作，可以將裝置中的有毒氣體導(dǎo)入氫氧化鈉溶液中，讓氫氧化鈉溶液充分吸收，
故答案為：關(guān)閉活塞b，打開活塞a，通入一段時間空氣；
（3）水浴加熱所需儀器有燒杯、溫度計，通過洗滌可除去堿式碳酸銅表面的吸附的硝酸鈉，
故答案為：燒杯、溫度計；洗去堿式碳酸銅表面吸附的Na⁺和NO₃^-；
（4）檢驗碳酸根的方法為：取濾液少許于試管中，向其中滴加稀鹽酸，振蕩，將產(chǎn)生的無色無味的氣體通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，則濾液中含有CO₃^2-，
故答案為：取濾液少許于試管中，向其中滴加稀鹽酸，振蕩，將產(chǎn)生的無色無味的氣體通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，則濾液中含有CO₃^2-；
（5）令樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，堿式碳酸銅的質(zhì)量為2.42x g，則：
Cu₂（OH）₂CO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO+H₂O+CO₂↑ 質(zhì)量減少
222                          62
2.42x g                2.42g-1.8g=0.62g
所以，222：62=2.42x g：0.62g
解得x=91.7%
故答案為：91.7%．

點評 本題借助制取堿式碳酸銅制法考查了離子方程式書寫、質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算等知識，充分考查了學(xué)生的分析、理解、計算能力，是一道不錯的題目，本題難度中等．