Question

(本題共10分) 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緩慢加到錐形瓶內的廢銅屑中(廢銅屑過量)，充分反應后過濾，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溶液調節pH至8.5，振蕩，靜置，過濾，用熱水洗滌，烘干，得到堿式碳酸銅產品。

完成下列填空：

①．上圖裝置中NaOH溶液的作用是_                   _。反應結束后，廣口瓶內的溶液中，除了含有NaOH外，還有__           __(填寫化學式)。

②步驟二中，水浴加熱所需儀器有__     __、_        _(加熱、夾持儀器、石棉網除外)；

洗滌的目的是__                                         __。

③．步驟二的濾液中可能含有CO₃^2-，寫出檢驗CO₃^2-的方法。

④．若實驗得到2.42 g樣品(只含CuO雜質)，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量分數是__                 __。

 

Answer 1

【答案】

吸收氮氧化物（合理即給分）；NaNO₃、NaNO₂（2分）

燒杯、溫度計；除去產品表面吸附的硝酸鈉

取樣，加入稀鹽酸，將產生的氣體通入澄清石灰水，溶液變渾濁，說明有CO₃^2-。

0.92（2分）

【解析】①由于濃溴水和銅反應會生成氮的氧化物NO₂或NO，所以氫氧化鈉溶液的作用是吸收氮氧化物，防止污染空氣。NO₂和NO與氫氧化鈉反應生成硝酸鈉和亞硝酸鈉，因此廣口瓶中還含有NaNO₃、NaNO₂。

②水浴加熱小于燒杯，又因為還需要控制溫度，因此還需要溫度計；洗滌的目的是除去產品表面吸附的硝酸鈉。

③CO₃^2－能和鹽酸反應生成CO₂，據此可以檢驗，即取樣，加入稀鹽酸，將產生的氣體通入澄清石灰水，溶液變渾濁，說明有CO₃^2-。

④最后所得固體是氧化銅，如果設樣品中堿式碳酸銅的質量分數是x，則2.42×x×160/226＋2.42－2.42x＝1.8，解得x＝0.92。