解答题-实验探究题 适中0.65 引用1 组卷237
碱式碳酸铜是一种具有广泛用途的化工产品，主要用于固体荧光粉激活剂和铜盐的制造等。
I．制备
称取14.0gCuSO4·5H2O、16.0gNa2CO3∙10H2O，用研钵分别研细后再混合研磨，立即发生反应，有“滋滋”声，而且混合物很快成为“黏胶状”。将混合物迅速投入200mL沸水中，快速搅拌并撤离热源，有蓝绿色沉淀生成，过滤，用水洗涤，至滤液中不含
为止，取出沉淀，风干，得到蓝绿色晶体。
(1)①混合物发生反应时有“滋滋”声的原因是____________ 。
②检验生成物已洗涤干净的方法是___________________________ 。
Ⅱ．组成测定
有同学查阅资料发现用Cu(OH)2∙CuCO3表示碱式碳酸铜是不准确的，较为准确、科学的表达式是mCu(OH)2∙nCuCO3，不同来源的碱式碳酸铜的m、n值需要具体测定。热分解法测定碱式碳酸铜组成的实验装置如图所示。通过测定碱式碳酸铜在灼热后所产生的气体体积，推导出碱式碳酸铜中碳酸铜和氢氧化铜的含量，即可求出m和n的比值。
(2)①仪器b的名称是____________ 。②检查装置气密性的方法是______________ 。
③三次平行实验测定结果如下表，则该样品中m:n=_____________ ，若量气管中所盛液体为水，则该测定值比理论值___ （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
I．制备
称取14.0gCuSO4·5H2O、16.0gNa2CO3∙10H2O，用研钵分别研细后再混合研磨，立即发生反应，有“滋滋”声，而且混合物很快成为“黏胶状”。将混合物迅速投入200mL沸水中，快速搅拌并撤离热源，有蓝绿色沉淀生成，过滤，用水洗涤，至滤液中不含
为止，取出沉淀，风干，得到蓝绿色晶体。(1)①混合物发生反应时有“滋滋”声的原因是
②检验生成物已洗涤干净的方法是
Ⅱ．组成测定
有同学查阅资料发现用Cu(OH)2∙CuCO3表示碱式碳酸铜是不准确的，较为准确、科学的表达式是mCu(OH)2∙nCuCO3，不同来源的碱式碳酸铜的m、n值需要具体测定。热分解法测定碱式碳酸铜组成的实验装置如图所示。通过测定碱式碳酸铜在灼热后所产生的气体体积，推导出碱式碳酸铜中碳酸铜和氢氧化铜的含量，即可求出m和n的比值。
(2)①仪器b的名称是
③三次平行实验测定结果如下表，则该样品中m:n=
实验序号 | 样品质量/g | CO2体积/mL(以折算成标准状况下) |
1 | 0.542 | 44.82 |
2 | 0.542 | 44.80 |
3 | 0.542 | 44.78 |
15-16高三下·湖南长沙·阶段练习
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碱式碳酸铜[Cu(OH)2•CuCO3]是一种用途广泛的化工产品，实验室制备碱式碳酸铜的反应原理为：2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu(OH)2•CuCO3↓+CO2↑+2Na2SO4。回答下列问题：
（1）配制100mL浓度均为0.50mol•L-1的CuSO4溶液和Na2CO3溶液，需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管和___ 。
（2）取50mL0.50mol•L-1CuSO4溶液加入50mL0.50mol•L-1Na2CO3溶液中，反应后烧杯底部出现大量蓝绿色沉淀。设计实验证明蓝绿色沉淀中混有难溶于水的碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]，实验步骤是：过滤，___ 。
（3）按最佳配比 n(CuSO4)︰n(Na2CO3)=1︰1.2进行实验，反应15min，所得实验结果如下：
分析75℃时沉淀量最多的原因：___ 。
（4）查阅资料可知碱式碳酸铜的组成有多种，可用xCu(OH)2•yCuCO3表示。某小组利用以下装置测定某碱式碳酸铜样品的组成：
①A中发生反应的化学方程式是___ 。
②加热时持续通入N2的目的是___ 。
③称取32.0g样品，充分反应后得到24.0g残留物，B增重3.6g，C增重4.4g。该样品的化学式为___ 。若对调B和C装置的位置，___ (填“能”或“不能”)测算出该样品的化学式。
（1）配制100mL浓度均为0.50mol•L-1的CuSO4溶液和Na2CO3溶液，需要用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、胶头滴管和
（2）取50mL0.50mol•L-1CuSO4溶液加入50mL0.50mol•L-1Na2CO3溶液中，反应后烧杯底部出现大量蓝绿色沉淀。设计实验证明蓝绿色沉淀中混有难溶于水的碱式硫酸铜[Cu2(OH)2SO4]，实验步骤是：过滤，
（3）按最佳配比 n(CuSO4)︰n(Na2CO3)=1︰1.2进行实验，反应15min，所得实验结果如下：
| 温度/℃ | 60 | 65 | 75 | 80 | 90 |
| 沉淀量/g | 1.295 | 1.303 | 1.451 | 1.340 | 1.292 |
分析75℃时沉淀量最多的原因：
（4）查阅资料可知碱式碳酸铜的组成有多种，可用xCu(OH)2•yCuCO3表示。某小组利用以下装置测定某碱式碳酸铜样品的组成：
①A中发生反应的化学方程式是
②加热时持续通入N2的目的是
③称取32.0g样品，充分反应后得到24.0g残留物，B增重3.6g，C增重4.4g。该样品的化学式为
碱式碳酸铜可用作木材防腐剂、水体杀藻剂等，研究性学习小组设计以下方案制备碱式碳酸铜并进行相关实验探究。
Ι．以铜屑为原料制备碱式碳酸铜的装置如下：
步骤1连接好装置，检查装置的气密性，装药品。
步骤2往三颈烧瓶中加入适量的浓硝酸，使铜屑完全反应。
步骤3往步骤2反应后的溶液中加入一定比例的Na2CO3和NaOH的混合液，加热。
步骤4将三颈烧瓶中的混合物过滤、洗涤、烘干，获得产物。
已知：ⅰ．碱式碳酸铜为草绿色或绿色结晶物，易溶于酸，不溶于水，在100℃的水中易分解；
ⅱ．NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O；
NO不能单独与NaOH溶液反应。
（1）步骤2中浓硝酸与铜屑反应的离子方程式为___________________ 。
（2）步骤2反应一段时间后，须打开止水夹，通入一段时间的空气，目的是_______ 。
（3）步骤3对装置A的加热方式最好采用____________ 。
（4）装置Ι中仪器a的名称为____ ，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个装置不能替代图1中B装置的是_____ （填装置序号）。
（5）欲检验步骤4获得的产物中是否含有NO3-，所需的试剂可以是__________ 。
Ⅱ．探究在一定温度下，不同的原料配比对产物的影响，实验数据如下：
注：“+”越多表示沉淀量越多
（6）分析表格数据可得：制备碱式碳酸铜最佳的原料配比n[Cu(NO3)2]:n(NaOH) : n(Na2CO3) =___ 。
Ⅲ．产物组成的测定
（7）碱式碳酸铜的成分有多种，化学式可表示为mCu(OH)2·n CuCO3。为测定Ι中所得碱式碳酸铜的组成，学习小组同学准确称取3.820 g样品溶于适量的硫酸中，加水配成l00 mL溶液，取l0.00 mL溶液于锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH至3～4，加入过量的KI（2 Cu2++ 4 I-= 2 CuI↓ + I2），用0.l000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定（2 S2O32-+ I2= 2I-+ S4O62-），接近终点时，加入淀粉指示剂，继续滴定至终点，蓝色消失。进行平行实验后，测得平均消耗Na2S2O3标准溶液的体积为35.00 mL。该碱式碳酸铜的化学式为_____
Ι．以铜屑为原料制备碱式碳酸铜的装置如下：
步骤1连接好装置，检查装置的气密性，装药品。
步骤2往三颈烧瓶中加入适量的浓硝酸，使铜屑完全反应。
步骤3往步骤2反应后的溶液中加入一定比例的Na2CO3和NaOH的混合液，加热。
步骤4将三颈烧瓶中的混合物过滤、洗涤、烘干，获得产物。
已知：ⅰ．碱式碳酸铜为草绿色或绿色结晶物，易溶于酸，不溶于水，在100℃的水中易分解；
ⅱ．NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O；
NO不能单独与NaOH溶液反应。
（1）步骤2中浓硝酸与铜屑反应的离子方程式为
（2）步骤2反应一段时间后，须打开止水夹，通入一段时间的空气，目的是
（3）步骤3对装置A的加热方式最好采用
（4）装置Ι中仪器a的名称为
（5）欲检验步骤4获得的产物中是否含有NO3-，所需的试剂可以是
Ⅱ．探究在一定温度下，不同的原料配比对产物的影响，实验数据如下：
| 实验序号 | V[Cu(NO3)2] /mL （0.5 mol·L-1） | V(NaOH) / mL （0.5 mol·L-1） | V(Na2CO3)/ mL （0.25 mol·L-1） | 沉淀数量 | 沉淀颜色 |
| 1 | 2.0 | 2.0 | 1.6 | + | 浅绿色 |
| 2 | 2.0 | 2.0 | 2.0 | + + | 浅绿色 |
| 3 | 2.0 | 2.0 | 2.4 | + + + | 蓝色 |
| 4 | 2.0 | 2.0 | 2.8 | + + + | 蓝色 |
（6）分析表格数据可得：制备碱式碳酸铜最佳的原料配比n[Cu(NO3)2]:n(NaOH) : n(Na2CO3) =
Ⅲ．产物组成的测定
（7）碱式碳酸铜的成分有多种，化学式可表示为mCu(OH)2·n CuCO3。为测定Ι中所得碱式碳酸铜的组成，学习小组同学准确称取3.820 g样品溶于适量的硫酸中，加水配成l00 mL溶液，取l0.00 mL溶液于锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH至3～4，加入过量的KI（2 Cu2++ 4 I-= 2 CuI↓ + I2），用0.l000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定（2 S2O32-+ I2= 2I-+ S4O62-），接近终点时，加入淀粉指示剂，继续滴定至终点，蓝色消失。进行平行实验后，测得平均消耗Na2S2O3标准溶液的体积为35.00 mL。该碱式碳酸铜的化学式为
碱式碳酸铜的成分有多种，其化学式一般可表示为xCu(OH)2·yCuCO3。
(1)孔雀石呈绿色，是一种名贵的宝石，其主要成分是Cu(OH)2·CuCO3，某兴趣小组为探究制取孔雀石的最佳反应条件，设计了如下实验：
实验1：将2.0mL 0.50 mol·L-1的Cu(NO3)2溶液、2.0mL 0.50 mol·L-1的NaOH溶液和0.25 mol·L-1的Na2CO3溶液按表Ⅰ所示体积混合。
实验2：将合适比例的混合物在表Ⅱ所示温度下反应。
实验记录如下：
①实验室制取少许孔雀石，应该采用的条件是___________ 。
②80℃时，所制得的孔雀石有少量褐色物质的原因是___________ 。
(2)实验小组为测定上述某条件下所制得的碱式碳酸铜样品组成，利用下图所示的装置(夹持仪器省略)进行实验：
步骤1：检查装置的气密性，将过滤、洗涤并干燥过的样品置于平直玻璃管中。
步骤2：打开活塞K，鼓入空气，一段时间后关闭，称量相关装置的质量。
步骤3：加热装置B直至装置C中无气泡产生。
步骤4：___________ 。
步骤5：称量相关装置的质量。
①装置A的作用是___________ ；若无装置E，则实验测定的x/y的值将___________ (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
②某同学在实验过程中采集了如下数据：
A．反应前玻璃管与样品的质量163.8g
B．反应后玻璃管中残留固体质量56.0g
C．装置C实验后增重9.0g
D．装置D实验后增重8.8g
为测定x/y的值，你认为可以选用上述所采集数据中的___________ (写出所有组合的字母代号)一组即可进行计算，并根据你的计算结果，写出该样品组成的化学式___________ 。
(1)孔雀石呈绿色，是一种名贵的宝石，其主要成分是Cu(OH)2·CuCO3，某兴趣小组为探究制取孔雀石的最佳反应条件，设计了如下实验：
实验1：将2.0mL 0.50 mol·L-1的Cu(NO3)2溶液、2.0mL 0.50 mol·L-1的NaOH溶液和0.25 mol·L-1的Na2CO3溶液按表Ⅰ所示体积混合。
实验2：将合适比例的混合物在表Ⅱ所示温度下反应。
实验记录如下：
| 编号 | V (Na2CO3)/ mL | 沉淀情况 | 编号 | 反应温度/℃ | 沉淀情况 | |
| 1 | 2.8 | 多、蓝色 | 1 | 40 | 多、蓝色 | |
| 2 | 2.4 | 多、蓝色 | 2 | 60 | 少、浅绿色 | |
| 3 | 2.0 | 较多、绿色 | 3 | 75 | 较多、绿色 | |
| 4 | 1.6 | 较少、绿色 | 4 | 80 | 较多、绿色(少量褐色) | |
表Ⅰ | 表Ⅱ | |||||
②80℃时，所制得的孔雀石有少量褐色物质的原因是
(2)实验小组为测定上述某条件下所制得的碱式碳酸铜样品组成，利用下图所示的装置(夹持仪器省略)进行实验：
步骤1：检查装置的气密性，将过滤、洗涤并干燥过的样品置于平直玻璃管中。
步骤2：打开活塞K，鼓入空气，一段时间后关闭，称量相关装置的质量。
步骤3：加热装置B直至装置C中无气泡产生。
步骤4：
步骤5：称量相关装置的质量。
①装置A的作用是
②某同学在实验过程中采集了如下数据：
A．反应前玻璃管与样品的质量163.8g
B．反应后玻璃管中残留固体质量56.0g
C．装置C实验后增重9.0g
D．装置D实验后增重8.8g
为测定x/y的值，你认为可以选用上述所采集数据中的
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