Question

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2.0mL0.50mol?L^-1的Cu（NO₃）₂溶液、2.0mL0.50mol?L^-1的NaOH溶液和0.25mol?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
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______．

Answer 1

（1）①由表中数据，0.25mol?L^-1的碳酸钠溶液2mL时生成的碱式碳酸铜最多，此时n[Cu（NO₃）₂]：n（Na₂CO₃）=2：1；当温度在75℃，生成的碱式碳酸铜最佳，
故答案为：n[Cu（NO₃）₂]：n（Na₂CO₃）=2：1、75℃；
②温度较高，氢氧化铜分解生成了氧化铜，所制得的孔雀石有少量褐色物质是氧化铜，
故答案为：Cu（OH）₂受热分解为CuO；
（2）步骤4反应完毕后，需要继续通空气，让装置冷却，
故答案为：继续通一段时间空气至装置冷却；
①装置A碱石灰是干燥剂，可吸收空气中的水分，同时还能吸收空气中的二氧化碳，防止对装置CD增重的数据造成影响，装置E的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入D装置，D装置是吸收生成的二氧化碳的，C装置是吸收生成的水的，如果没有装置E，会使D装置质量增重偏大，即生成的二氧化碳质量偏大，则x/y的值会偏小
故答案为：除去空气中的CO₂和H₂O；偏小；
②碱式碳酸铜分解的化学方程xCu（OH）₂?yCuCO₃

△ .

（x+y）CuO+xH₂O+yCO₂↑要测定

x

y

的值，可以测定生成的水和二氧化碳的质量，即测定C装置增重的质量和D装置增重的质量．故可选CD，
xCu（OH）₂?yCuCO₃

△ .

（x+y）CuO+xH₂O+yCO₂↑
　　　　　　　　　　　　　　　 　 18x 44y
9g 8.8g

18x

9g

=

44x

8.8g

x

y

=

5

2

，
若测出反应后玻璃管中样品的质量以及装置C增重的质量，即已知方程式中氧化铜和水的质量关系，可求出

x

y

的值；故可选BC
xCu（OH）₂?yCuCO₃

△ .

（x+y）CuO+xH₂O+yCO₂↑
　　　　　　　　　　（x+y）×80 18x
56g9g

(x+y)×80

56

=

18x

9

x

y

=

5

2

，
同样若已知反应后玻璃管中样品的质量以及装置C增重的质量，即已知方程式中氧化铜和二氧化碳的质量关系，可求出出

x

y

的值．故可可选BD
xCu（OH）₂?yCuCO₃

△ .

（x+y）CuO+xH₂O+yCO₂↑
（x+y）×80 44y
56g 8.8

(x+y)×80

56g

=

44y

8.8g

，

x

y

=

5

2

，

故答案为：BC、BD、CD5Cu（OH）₂?2CuCO₃；