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【题目】碱式碳酸铜可用于生产木材防腐剂等。工业上可用微蚀刻废液(含有一定量Cu2+H+SO42-H2O2和微量Fe3+)制备高纯度碱式碳酸铜,其制备过程如下:


1)加入试剂1的目的是除去废液中的酸性物质,试剂1最好选用__________(填序号)。

aFe2O3bCaCO3cCuO

2)加入Na2CO3沉淀前须除去Fe3+,否则Fe2(SO4)3会与Na2CO3反应,产生一种气体,同时生成NaFe3(OH)6(SO4)2沉淀,影响产品质量,反应的化学方程式为:6Na2CO33Fe2(SO4)36H2O2NaFe3(OH)6(SO4)26CO25__________

3)加入Na2CO3沉淀时,反应液pH对产品中的SO42- 含量以及反应液中Cu2沉淀效率的影响如下图所示,第二次沉淀时溶液pH最好控制在_________


4)所制得的碱式碳酸铜的组成可表示为:xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。某研究小组设计如图实验装置测定其中CuCO3的质量分数(不考虑植物油中溶解CO2产生的影响)。

实验步骤如下:

a.连接装置并________

b.准确称量样品的质量1.2g

c.装药品,调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为10mL

d.向锥形瓶内加入50mL(足量)的稀硫酸,充分反应;

e.冷却到室温;

f.再次调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为172mL

①请将上述实验步骤补充完整;

②装置B的作用是 _________C中的试剂是 _____________(填字母序号);

a碱石灰 b浓硫酸 c无水硫酸铜

③步骤f中调节液面相平的操作是将水准管 _____________(填缓慢上移缓慢下移)。

④若标准状况下,每44g二氧化碳的体积为22.4L。根据实验数据计算产品中CuCO3的质量分数_______(写出计算过程。结果保留到0.1%

⑤若其他操作均正确,仅因下列因素可使测定结果偏小的是_______________(填字母序号);

A量气管中未加植物油 B步骤c中平视刻度,步骤f中俯视读数

C硫酸的用量不足 D步骤f中没有调节量气装置两边液面相平,直接读数

【答案】C Na2SO4 8.5 检查装置气密性 干燥CO2 C 缓慢下移 51.7% ABCD

【解析】

1)加入碳酸钙、氧化铁会引入新杂质钙离子铁离子,加入氧化铜,不会引入新杂质,且能去除废液中的酸性物质,故选:C

2)根据质量守恒,对于化学反应6Na2CO33Fe2(SO4)36H2O2NaFe3(OH)6(SO4)26CO25()反应前后原子种类数目不变,反应前12Na6C60O6Fe9S12H,反应后2Na6C40O6Fe4S12H,故5()含10Na5S20O,故填:Na2SO4

3)由题可知pH8.5时,溶液残余铜元素最少,产品硫酸根离子最低,故选:8.5

4)①气体制备连接好装置一定要检查气密性,故填:检查装置气密性。

装置B的作用是去除二氧化碳水蒸气,起干燥作用,C检验水蒸气是否去除干净,可加无水硫酸铜,遇水会变蓝,故填:干燥CO2C

③D中收集完二氧化碳后左端液面下降,右端上升,调节液面相平的操作是将水准管缓慢下移,故填:缓慢下移。

④若标准状况下,每44g二氧化碳的体积为22.4L,收集到量气管内气体172mL-10mL-50mL=112mL=0.112L,二氧化碳质量为 ,设CuCO3的质量分数为x

故填:51.7%

⑤若其他操作均正确,仅因下列因素可使测定结果偏小:

A、量气管中未加植物油,二氧化碳溶解导致结果偏小,正确符合题意。

B、步骤c中平视刻度,步骤f中俯视读数,导致读数偏小,二氧化碳体积偏小,测量结果偏小,正确符合题意。

C、硫酸的用量不足碳酸铜不能完全反应,碳酸铜质量结果偏小,正确符合题意。

D、步骤f中没有调节量气装置两边液面相平,直接读数,二氧化碳气体体积被压缩,二氧化碳体积偏小,结果偏小,符合题意。

故选:ABCD

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5)下列错误操作可能导致溶质的质量分数偏小的是_____(填序号)。

B操作中砝码与NaOH放颠倒了(1g以下用游码)

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F操作中溶液洒落

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选项

物质

方法

A

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B

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C

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D

溶液

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