Question

I、堿式碳酸銅的成分有多種，其化學式一般可表示為xCu（OH）₂?yCuCO₃．化學興趣小組為測定某堿式碳酸銅樣品的化學式，采用了熱分解測固體質(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）在該實驗中至少要稱量

 

次．
（3）實驗測得坩堝的質(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，該樣品組成的化學式為

 

．若實驗中未使用干燥器，則測定的x/y的比值將

 

（選填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
II、另一實驗小組認為，用下列儀器組．裝成的裝置（夾持儀器省略），通過測定A、B裝置反應(yīng)前后質(zhì)量的變化，也可以計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為：

 

．
（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：

 

；說明裝置氣密性良好的現(xiàn)象是

 

．
（6）實驗過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：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì)

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：I、（1）根據(jù)加熱固體，應(yīng)在坩堝中進行，則需要坩堝鉗，而取用塊狀固體時需要用鑷子；
（2）根據(jù)實驗原理分析，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式為：3Cu（OH）₂?2CuCO₃
若實驗未使用干燥器，則會受到空氣中水分的干擾，無法完全除去H₂O，但計算時還是按照出完水蒸氣的思路計算，則所得的x/y值將偏大；
II、根據(jù)實驗原理，分別通過測定堿式碳酸銅受熱分解生成的水蒸氣和二氧化碳的質(zhì)量來計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，所以開頭先用除去水和二氧化碳的空氣來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；因為堿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)在坩堝中進行，則需要坩堝鉗，而取用塊狀固體時需要用鑷子；故答案為：鑷子、坩堝鉗；
（2）根據(jù)實驗原理分析，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式為：3Cu（OH）₂?2CuCO₃
若實驗未使用干燥器，則會受到空氣中水分的干擾，無法完全除去H₂O，但計算時還是按照出完水蒸氣的思路計算，則所得的x/y值將偏大；故答案為：3Cu（OH）₂?2CuCO₃；偏大；
II、根據(jù)實驗原理，分別通過測定堿式碳酸銅受熱分解生成的水蒸氣和二氧化碳的質(zhì)量來計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，所以開頭先用除去水和二氧化碳的空氣來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；因為堿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為adebcf，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將裝置中的氣體排出，所以操作為關(guān)閉K₁、K₂，打開K₃；說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；

點評：本題考查堿式碳酸銅樣品的化學式的測定及實驗，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．