Question

I、堿式碳酸銅的成分有多種，其化學(xué)式一般可表示為xCu（OH）₂?yCuCO₃．化學(xué)興趣小組為測(cè)定某堿式碳酸銅樣品的化學(xué)式，采用了熱分解測(cè)固體質(zhì)量的方法．
（1）該方法用到的儀器有天平（帶砝碼）、干燥器、坩堝、三角架、泥三角、酒精燈外，還有兩種金屬用具是：

 

．
（2）在該實(shí)驗(yàn)中至少要稱量

 

次．
（3）實(shí)驗(yàn)測(cè)得坩堝的質(zhì)量為13.10g、坩堝和樣品的質(zhì)量為18.52g、加熱并冷卻后坩堝和剩余固體的質(zhì)量為l7.10g，該樣品組成的化學(xué)式為

 

．若實(shí)驗(yàn)中未使用干燥器，則測(cè)定的x/y的比值將

 

（選填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）．
II、另一實(shí)驗(yàn)小組認(rèn)為，用下列儀器組．裝成的裝置（夾持儀器省略），通過(guò)測(cè)定A、B裝置反應(yīng)前后質(zhì)量的變化，也可以計(jì)算堿式碳酸銅樣品的組成．

（4）按氣流從左到右，裝置接口的鏈接順序?yàn)椋?div id="b2mlvnc" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
（5）組裝好裝置加試劑之前，要檢查裝置的氣密性：右端連上導(dǎo)管并插入水中，加熱之前的操作是：

 

；說(shuō)明裝置氣密性良好的現(xiàn)象是

 

．
（6）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要兩次通入空氣，第二次通入空氣的作用是：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量,銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：I、（1）根據(jù)加熱固體，應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，則需要坩堝鉗，而取用塊狀固體時(shí)需要用鑷子；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析，需要稱量的有1、未加熱前坩堝的質(zhì)量m₁；2、未加熱前坩堝和堿式碳酸銅的質(zhì)量m₂；3、加熱后待坩堝在干燥器中冷卻后，坩堝和氧化銅的總質(zhì)量m₃；4、再加熱氧化銅，再次稱量坩堝和氧化銅的總質(zhì)量m₄，若m₃=m₄，或其誤差不超過(guò)0.1g則不用繼續(xù)稱量，反之則一直稱到兩次稱量結(jié)果如上述情況為止．
（3）xCu（OH）₂=xCuO+xH₂O
y CuCO₃=yCuO+yCO₂
堿式碳酸銅質(zhì)量：18.52-13.10=5.42g
H₂O和CO₂的總質(zhì)量：18.52-17.10=1.42g
即：18x+44y=1.42
剩余固體（即氧化銅）質(zhì)量：17.10-13.10=4g
即：80（x+y）=4
兩式聯(lián)立：x=0.03 y=0.02
所以，該堿式碳酸銅的化學(xué)式為：3Cu（OH）₂?2CuCO₃
若實(shí)驗(yàn)未使用干燥器，則會(huì)受到空氣中水分的干擾，無(wú)法完全除去H₂O，但計(jì)算時(shí)還是按照出完水蒸氣的思路計(jì)算，則所得的x/y值將偏大；
II、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，分別通過(guò)測(cè)定堿式碳酸銅受熱分解生成的水蒸氣和二氧化碳的質(zhì)量來(lái)計(jì)算堿式碳酸銅樣品的組成；關(guān)鍵是使生成的氣體能被完全吸收，所以開(kāi)頭先用除去水和二氧化碳的空氣來(lái)將裝置中的氣體排出，最后還要通除去水和二氧化碳的空氣將殘留在裝置中的氣體吹出使之被完全吸收；因?yàn)閴A石灰不僅可以吸收二氧化碳還可以吸收水蒸氣，氣體的吸收應(yīng)該先是用濃硫酸吸收水蒸氣，再用堿石灰吸收二氧化碳；據(jù)此分析解答；

解答： 解：（1）根據(jù)加熱固體，應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，則需要坩堝鉗，而取用塊狀固體時(shí)需要用鑷子；故答案為：鑷子、坩堝鉗；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析，需要稱量的有1、未加熱前坩堝的質(zhì)量m₁；2、未加熱前坩堝和堿式碳酸銅的質(zhì)量m₂；3、加熱后待坩堝在干燥器中冷卻后，坩堝和氧化銅的總質(zhì)量m₃；4、再加熱氧化銅，再次稱量坩堝和氧化銅的總質(zhì)量m₄，若m₃=m₄，或其誤差不超過(guò)0.1g則不用繼續(xù)稱量，反之則一直稱到兩次稱量結(jié)果如上述情況為止，所以至少要稱量4次；故答案為：4；
（3）根據(jù)加熱分解得xCu（OH）₂=xCuO+xH₂O
                  y CuCO₃=yCuO+yCO₂
堿式碳酸銅質(zhì)量：18.52-13.10=5.42g
H₂O和CO₂的總質(zhì)量：18.52-17.10=1.42g
即：18x+44y=1.42
剩余固體（即氧化銅）質(zhì)量：5.42-1.42=4g
即：80（x+y）=4
兩式聯(lián)立：x=0.03 y=0.02
所以，該堿式碳酸銅的化學(xué)式為：3Cu（OH）₂?2CuCO₃
若實(shí)驗(yàn)未使用干燥器，則會(huì)受到空氣中水分的干擾，無(wú)法完全除去H₂O，但計(jì)算時(shí)還是按照出完水蒸氣的思路計(jì)算，則所得的x/y值將偏大；故答案為：3Cu（OH）₂?2CuCO₃；偏大；
II、根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，分別通過(guò)測(cè)定堿式碳酸銅受熱分解生成的水蒸氣和二氧化碳的質(zhì)量來(lái)計(jì)算堿式碳酸銅樣品的組成；關(guān)鍵是使生成的氣體能被完全吸收，所以開(kāi)頭先用除去水和二氧化碳的空氣來(lái)將裝置中的氣體排出，最后還要通除去水和二氧化碳的空氣將殘留在裝置中的氣體吹出使之被完全吸收；因?yàn)閴A石灰不僅可以吸收二氧化碳還可以吸收水蒸氣，氣體的吸收應(yīng)該先是用濃硫酸吸收水蒸氣，再用堿石灰吸收二氧化碳；
（4）根據(jù)以上分析，按氣流從左到右，裝置接口的鏈接順序?yàn)閍debcf，故答案為：adebcf；
（5）根據(jù)以上分析，加熱之前應(yīng)先用除去水和二氧化碳的空氣來(lái)將裝置中的氣體排出，所以操作為關(guān)閉K₁、K₂，打開(kāi)K₃；說(shuō)明裝置氣密性良好的現(xiàn)象：加熱導(dǎo)管末端有氣泡生成，冷卻導(dǎo)管有一小段水柱倒吸；故答案為：關(guān)閉K₁、K₂，打開(kāi)K₃；加熱導(dǎo)管末端有氣泡生成，冷卻導(dǎo)管有一小段水柱倒吸；
（6）根據(jù)以上分析，第二次通入空氣的作用是將殘留在裝置中的氣體吹出使之被完全吸收，并防止倒吸；故答案為：將殘留在裝置中的氣體吹出使之被完全吸收，并防止倒吸；

點(diǎn)評(píng)：本題考查堿式碳酸銅樣品的化學(xué)式的測(cè)定及實(shí)驗(yàn)，熟悉裝置及裝置中每部分的作用是解答本題的關(guān)鍵，難度適中．