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【題目】堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CO3]是一種用途廣泛的化工原料，實驗室以純銅屑為原料制取的流程如下:

(1)“溶解”步驟反應的離子方程式為_______．溫度宜控制在50℃左右，若高于50℃，溶液中O2溶解量減少、Cu的轉化率降低，若低于50℃ ，_____

(2)“反應”步驟生成Cu2(OH)2CO3的化學方程式為_________。反應后溶液中銅元素殘留量受pH和反應時間的影響如圖所示:

判斷反應的最佳條件: pH為___、反應時間為____h。

(3)檢驗Cu2(OH)2CO3洗滌是否完全的方法是____________________

(4) Cu2(OH)2CO3也可以表示為CuCO3·Cu(OH)2。 查閱文獻，上述反應條件下還可能生成少量CuCO3·Cu(OH)2。為測定產品的純度[產品中Cu2(OH)2CO3的質量分數(shù)]，取10.97g干燥樣品，400℃左右加熱，測得固體質量隨時間變化關系如圖所示。

已知: 8.00g固體為黑色純凈物。

有關物質的摩爾質量如表：

物質

CuCO3·Cu(OH)2

CuCO3·2Cu(OH)2

CuO

摩爾質量/g·mol-1

222

320

80

請計算產品的純度(寫出計算過程，結果保留3位有效數(shù)字)。______

【答案】2Cu+O2+4H+2Cu2+ +2H2O 反應(或溶解)速率慢 2CuSO4+2Na2CO3+H2O = Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑ 8.5 2 取最后一次洗滌的濾液少許于試管中，滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液[或先加稀鹽酸再加BaCl2或Ba(NO3)2溶液]，若出現(xiàn)渾濁，則說明Cu2(OH)2CO3未洗滌干凈，反之則反 設CuCO3·Cu(OH)2的物質的量為x，雜質CuCO3·2Cu(OH)2的物質的量為y，

依據原樣品的質量10.97g，下列等式222 g·mol-1x+320 g·mol-1 y=10.97g①由圖像分析出樣品最終分解得到CuO8g，，根據銅元素守恒2x+3y=0.1mol②，聯(lián)合解等式①②可得：x=0.035mol，y=0.01mol；故，

【解析】

純銅屑中加入稀硫酸再通入氧氣，反應生成了硫酸銅和水，在上述溶液中加入Na2CO3后，通過調節(jié)pH值可以讓銅離子析出沉淀堿式碳酸銅，同時放出CO2氣體，最后經過洗滌，干燥即可得到純凈的堿式碳酸銅，據此進行解題。

(1)據分析可知：“溶解”步驟發(fā)生的反應為2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O，故其離子方程式為2Cu+O2+4H+2Cu2++2H2O，溫度宜控制在50℃左右，若高于50℃，溶液中O2溶解量減少、Cu的轉化率降低，若低于50℃，溫度太低，當然是反應速率減慢，影響實驗的效率，故答案為：2Cu+O2+4H+2Cu2++2H2O；反應（或溶解）速率慢；

(2)根據流程圖中可知：“反應”步驟是由CuSO4溶液和Na2CO3反應生成Cu2(OH)2CO3同時放出CO2，故化學方程式為2CuSO4+2Na2CO3+H2O = Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑，據左圖可知pH等于8.5時銅的殘留量最小，說明銅離子沉淀得最完全，據右圖可知，當時間進行到2小時左右時，銅得殘留量達到最低，再往后雖然略有下降，但很不明顯，且浪費時間，故答案為：2CuSO4+2Na2CO3+H2O = Cu2(OH)2CO3↓+2Na2SO4+CO2↑；8.5；2；

(3)檢驗Cu2(OH)2CO3洗滌主要除去表面得雜質Na2SO4等，但是堿式硫酸銅也會極少數(shù)溶解，故要想檢驗是否完全洗滌干凈，需檢驗最后一次洗滌液中是否有，由于有 的影響，故最后得檢驗方法為取最后一次洗滌的濾液少許于試管中，滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液[或先加稀鹽酸再加BaCl2或Ba(NO3)2溶液]，若出現(xiàn)渾濁，則說明Cu2(OH)2CO3未洗滌干凈，反之則反；

(4) 設CuCO3·Cu(OH)2的物質的量為x，雜質CuCO3·2Cu(OH)2的物質的量為y，

依據原樣品的質量10.97g，下列等式222 g·mol-1x+320 g·mol-1y=10.97g①由圖像分析出樣品最終分解得到CuO8g，，根據銅元素守恒2x+3y=0.1mol②，聯(lián)合解等式①②可得：x=0.035mol，y=0.01mol；故， ，故答案為：設CuCO3·Cu(OH)2的物質的量為x，雜質CuCO3·2Cu(OH)2的物質的量為y，

依據原樣品的質量10.97g，下列等式222 g·mol-1x+320 g·mol-1y=10.97g①由圖像分析出樣品最終分解得到CuO8g，，根據銅元素守恒2x+3y=0.1mol②，聯(lián)合解等式①②可得：x=0.035mol，y=0.01mol；故，

練習冊系列答案
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【題目】下列實驗現(xiàn)象與實驗操作不相匹配的是（ ）

A.將鎂條點燃后迅速伸入集滿的集氣瓶，集氣瓶中產生濃煙并有黑色顆粒產生

B.向盛有溶液的試管中加過量鐵粉，充分振蕩后加1滴溶液，黃色逐漸消失，再加后溶液顏色不變

C.將溶液加入溶液中，有白色沉淀生成，結合的能力強于

D.制取較高濃度的次氯酸溶液，將通入碳酸鈉溶液中

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【題目】(1)據科技日報網報道，南開大學科研團隊借助鎳和苯基硼酸共催化劑，首次實現(xiàn)烯丙醇高效、綠色合成。烯丙醇及其化合物可制成甘油、醫(yī)藥、農藥、香料，合成維生素E和KI及天然抗癌藥物紫杉醇中都含有關鍵的烯丙醇結構。丙烯醇的結構簡式為CH2=CH-CH2OH。請回答下列問題：

①基態(tài)鎳原子的價電子排布圖為________。

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③Ni2+能形成多種配離子，如[Ni(NH3)6]2+、[Ni(CN)2]2－ 和[Ni(SCN)2]－ 等，與CN－互為等電子體的陰離子為_____。

(2)乙炔是有機合成工業(yè)的一種原料。工業(yè)上曾用CaC2與水反應生成乙炔。

①CaC2中C22－中碳與碳之間存在碳碳三鍵，C22－與O22+互為等電子體，O22+的電子式可表示為_______。

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【題目】可燃冰主要含有甲烷水合物(CH4·nH2O)，還含少量CO2等物質。

(1)可燃冰中，CH4分子的空間構型為_______，CO2的電子式為________

(2)工業(yè)利用甲烷制氫氣，化學方程式為CH4(g) + H2O(g)CO(g) + 3H2(g)

①下列措施能加快反應速率的是_______

a．降低溫度 b．增加CH4濃度 c．使用催化劑

②若上述反應在恒容的密閉容器中進行，下列敘述中能說明該反應已達平衡狀態(tài)的是______

a．c(H2) = 3c(H2O) b．混合氣體的質量不再變化 c．單位時間內生成1 mol CO，同時消耗3 mol H2

(3)某種甲烷燃料電池工作原理如圖所示:

①電子移動方向為________，(填“a→b"或“b→a")

②b電極的電極反應式為____________。

(4)甲烷可催化還原NO，反應歷程如圖所示:

①該歷程中，反應i為CH4+ 12Fe2O3=8Fe3O4+CO2+2H2O，

則反應ii的化學方程式為____________

②工業(yè)上催化還原2molNO，理論上需要______LCH4 (標準狀況下)。

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【題目】Ⅰ.工業(yè)以軟錳礦（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量雜質）為主要原料制備高性能的磁性材料碳酸錳（MnCO3）。其工業(yè)流程如下：

(1)浸錳過程中Fe2O3與SO2反應的離子方程式為Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O，該反應是經歷以下兩步反應實現(xiàn)的。

ⅰ：Fe2O3+6H+ =2Fe3++3H2O

ⅱ：____________________________________________（離子方程式）。

(2)過濾Ⅰ所得濾液中主要存在的兩種金屬陽離子為____________（填離子符號）。

(3)氧化過程中被MnO2氧化的物質有（寫化學式）：____________________。

(4) “浸錳”反應中往往有副產物MnS2O6生成，溫度對“浸錳”反應的影響如圖所示，為減少MnS2O6的生成，“浸錳”的適宜溫度是_________；向過濾Ⅱ所得的濾液中加入NH4HCO3溶液時溫度不宜太高的原因是______________________。

(5).加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同時還有氣體生成，寫出反應的離子方程式：_______________________________________________________。

Ⅱ.重金屬元素鉻的毒性較大，含鉻廢水需經處理達標后才能排放。

酸性條件下，六價鉻主要以Cr2O72-形式存在，工業(yè)上常用電解法處理含Cr2O72-的廢水。實驗室用如圖裝置模擬處理含Cr2O72-廢水，陽極反應式Fe-2e-=Fe2+，陰極反應式2H++2e-=H2↑隨著電解進行，陰極附近pH升高。

(1)電解時能否用Cu電極來代替Fe電極?____(填“能”或“不能”)，理由是______________________。

(2)電解時陽極附近溶液中Cr2O72-轉化為Cr3+的離子方程式為______________________________。

(3)上述反應得到的金屬陽離子在陰極區(qū)可沉淀完全，從其對水的電離平衡影響角度解釋其原因__________________________。

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【題目】某溫度下，在體積可變的容器中發(fā)生反應：2CO2(g)+6H2(g) CH3OCH3(g)+3H2O(l),改變起始時加入各物質的量，在不同壓強下達平衡時CH3OCH3(g)的物質的量如表所示，下列說法錯誤的是(　　)

壓強

P1

P2

P3

n/mol

①2.0molCO2 6.0molH2

0.10mol

0.04mol

0.02mol

②1.0molCO2 3.0molH2

x 1

y 1

z 1

③1.0molCH3OCH3 3.0molH2O

x 2

y 2

z 2

A.P1>P2B.x 1=0.05

C.P2條件下，③中CH3OCH3平衡轉化率為96%D.若該反應可自發(fā)進行，則高溫更有利

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【題目】最近科學家研制的一種新型“微生物電池”可以將污水中的有機物轉化為H2O和CO2，同時產生電能，其原理示意如圖。下列有關該電池的說法正確的是

A.氧化銀電極上的反應為Ag2O＋2e－=2Ag＋O2－

B.石墨電極上的反應為C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋

C.每轉移4 mol電子，石墨電極產生22.4 L CO2氣體

D.每30 g C6H12O6參與反應，有4 mol H＋經質子交換膜進入負極區(qū)

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【題目】乳酸亞鐵晶體[CH3CH(OH)COO]2Fe·3H2O，相對分子質量為288;易溶于水，是一種很好的補鐵劑，可由乳酸[CH3 CH(OH)COOH]與FeCO3反應制得。

I．碳酸亞鐵的制備(裝置如圖所示)

(1)儀器C的名稱是____；實驗操作如下：打開kl、k2，加入適量稀硫酸，關閉kl，使反應進行一段時間，其目的是____。

(2)接下來關閉k2使儀器C中的制備反應發(fā)生，其反應的離子方程式為__。

Ⅱ．乳酸亞鐵的制備及鐵元素含量測定

(3) 儀器C中混合物經過濾、洗滌得到FeCO3沉淀，檢驗其是否洗凈的方法是____。

向純凈FeCO3固體中加入足量乳酸溶液，在75℃下攪拌使之充分反應，經過濾，在隔絕空氣的條件下，經低溫蒸發(fā)等操作后，獲得乳酸亞鐵晶體。

(4)兩位同學分別用不同的方案進行鐵元素含量測定：

①甲同學通過KMnO4滴定法測定樣品中Fe2+的含量計算樣品純度。在操作均正確的前提下，所得純度總是大于l00%，其原因可能是 ___。

②乙同學經查閱資料后改用碘量法測定鐵元素的含量計算樣品純度。稱取3.000g樣品，灼燒完全灰化，加足量鹽酸溶解，取所有可溶物配成l00mL溶液。吸取25．00 rnL該溶液加入過量KI溶液充分反應，然后加入幾滴淀粉溶液，用0. 100 mol．L-1硫代硫酸鈉溶液滴定(已知：I2+2S2O32-=S4O62-+2I-)，當溶液____，即為滴定終點；平行滴定3次，硫代硫酸鈉溶液的平均用量為23. 80 mL，則樣品純度為____％(保留1位小數(shù))。

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【題目】已知陰離子交換膜只允許陰離子通過。某化學課外活動小組采用如下方案對印刷電路廢液(溶質主要是FeCl2、CuCl2和 FeCl3)進行再生，先向廢液中加入過量鐵粉，充分反應后過濾，再將濾液轉入下圖所示的裝置中進行電解。下列說法中不正確的是

A.電解時，電極a應與外電源的正極相連

B.電解時，電極b周圍產生無色無味的氣體

C.電解時，電極a發(fā)生的反應是：2Cl--2e-=Cl2↑

D.電解時，可以用氯化鈉溶液替代稀鹽酸

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