Question

【題目】堿式碳酸銅是一種用途廣泛的化工原料，其化學(xué)式一般可表示為Cu(OH)2xCuCO3。某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)如下幾個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)定堿式碳酸銅的組成，完成下列填空。

[方案一]用如圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持儀器省略)，先通一段時(shí)間氮?dú)�，然后加熱，加熱完畢，再通一段時(shí)間氮?dú)狻?/span>

加熱完畢再通一段時(shí)間氮?dú)獾淖饔檬?/span>___。

若實(shí)驗(yàn)取14.200g樣品，B裝置增重0.900g，C裝置增重3.300g，則x=___。

[方案二]用如圖裝置測(cè)定堿式碳酸銅與足量稀硫酸反應(yīng)生成CO2的體積。

為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，量氣管中液體M的選擇原則是___。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)，測(cè)得該試樣中x值偏低，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是___

a.CO2氣體中含有水蒸氣

b.測(cè)定氣體體積時(shí)未冷卻至室溫

c.Y型管中留有反應(yīng)生成的氣體

d.測(cè)定氣體體積時(shí)水準(zhǔn)管的液面高于量氣管的液面

[方案三]該小組同學(xué)又用如下方案測(cè)定堿式碳酸銅的組成。

煮沸的目的主要是___。

若滴定時(shí)NaOH加入過(guò)量，則x值___(填“偏大”、“偏小”或“不變”)

Answer 1

【答案】將反應(yīng)生成的水蒸汽和二氧化碳全部趕至裝置B、C，被完全吸收 1.5 二氧化碳在M溶液中溶解度要小 d 將生成的二氧化碳全部趕出，避免影響滴定結(jié)果 偏大

【解析】

方案一：加熱樣品分解為CuO、二氧化碳與水，根據(jù)B中濃硫酸溶液增重測(cè)定生成水的質(zhì)量，根據(jù)C中堿石灰增重測(cè)定生成二氧化碳的質(zhì)量，D中堿石灰吸收空氣中二氧化碳與水蒸氣，防止其進(jìn)入C中，根據(jù)硬質(zhì)玻璃管中最終剩余固體為CuO，計(jì)算各自物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒可以計(jì)算氫氧化銅、碳酸銅的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定化學(xué)式；

方案二：利用排液體M測(cè)定二氧化碳的體積，則二氧化碳在溶體M中溶解性要��；

如果測(cè)得的二氧化碳的體積偏小，測(cè)得該試樣中x值偏低，，據(jù)此分析；

方案三：硫酸與堿式碳酸銅反應(yīng)生成硫酸銅與二氧化碳，煮沸趕出溶液中溶解的二氧化碳，再用氫氧化鈉溶液滴定剩余的硫酸，可以計(jì)算參加反應(yīng)硫酸物質(zhì)的量，銅離子物質(zhì)的量與消耗硫酸的物質(zhì)的量相等，求出銅的含量，再結(jié)合碳酸銅和氫氧化銅中銅的含量分析。

方案一：要想準(zhǔn)確的測(cè)定堿式碳酸銅的組成，必須保證產(chǎn)生的二氧化碳和水完全被吸收，所以加熱完畢再通一段時(shí)間氮?dú)馐菫榱藢⒎磻?yīng)生成的水蒸氣和二氧化碳全部趕至裝置B、C中被完全吸收；

B裝置增重，則生成水為

C裝置增重，則生成二氧化碳為：，

由原子守恒可知，堿式碳酸銅中氫氧化銅為，碳酸銅為，則1：：，解得；

方案二：為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，量氣管中液體M的選擇原則是：二氧化碳在M溶液中溶解度要�。�

氣體中含有水蒸氣，測(cè)定二氧化碳的體積偏大，測(cè)得該式樣中x值偏高，故a不符合；

測(cè)定氣體體積時(shí)未冷卻至室溫，冷卻后二氧化碳體積較小，則測(cè)定二氧化碳體積偏大，測(cè)得該式樣中x值偏高，故b不符合；

型管中留有反應(yīng)生成的氣體，同時(shí)排出等體積的空氣，不影響二氧化碳體積的測(cè)量，故c不符合；

測(cè)定氣體體積時(shí)水準(zhǔn)管的液面高于量氣管的液面，二氧化碳的壓強(qiáng)比空氣大被壓縮，測(cè)定二氧化碳的體積偏小，則測(cè)得該式樣中x值偏低，故d符合，

方案三：用氫氧化鈉滴定剩余硫酸時(shí)，溶解在溶液中的二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，使測(cè)定剩余的硫酸偏大，故要加熱煮沸將生成的二氧化碳全部趕出，避免影響滴定結(jié)果；

如果在滴定中加入氫氧化鈉過(guò)量，會(huì)生成氫氧化銅沉淀，導(dǎo)致測(cè)定剩余硫酸物質(zhì)的量偏大，消耗硫酸偏小，則沉淀中Cu質(zhì)量偏小，而碳酸銅中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于氫氧化銅中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，則沉淀碳酸銅的含量偏大，x值偏大。