【高考化學】2023屆第一輪復習-無機實驗制備有關堿式碳酸銅考點（含解析）

【高考化學】2023屆第一輪復習分類專題一無機實驗制備有關堿

式碳酸銅考點

1.堿式碳酸銅［Cu2(OH)2CO3］是一種草綠色晶體，可用于銅鹽、油漆和煙花的生產(chǎn)。實驗室制

備堿式碳酸銅的步驟如下：

l

I.分別配制0.50mol?LCuSθ4溶液和0.50mobL->Na2CO3溶液。

II.將30mLCuSθ4溶液和36mLNa2CO3溶液混合、攪拌均勻。

ITI.將∏的混合溶液加熱至75。C,攪拌15min0

IV.靜置使產(chǎn)物沉淀完全后，經(jīng)一系列操作，即可得到堿式碳酸銅。

回答下列問題：

1

(1)步驟I'1,用CuSO4SH2O固體配制50OmLO.5OmoI廿的CUSo4溶液,需要CUSo甲5比0的

質(zhì)量為；在燒杯中，溶解膽機時，需要用到玻璃棒,玻璃棒的作用是，

(2)配制溶液過程中，下列實驗操作會使溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度偏低的是―(填標號)。

a.未將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中

b.容量瓶底部有少量水

c.反復搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，繼續(xù)加水至刻度線

d.定容時俯視刻度線

(3)步驟Il的反應方程式如下：

2CuS04+2Na2C03+H2O=Cu2(OH)2CO3l+2Na2SO4+CO2T該反應為(填“氧化還原'’或

“非氧化還原”)反應；30mL0.50mol?I∕CuSO4溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量為mol；步驟II中

兩溶液混合充分反應，生成的

CO2在標準狀況下的體積為mLo

(4)步驟IV中的一?系列操作為、干燥。

(5)制備過程中，若改變CUSO4溶液和Na2CO3溶液的體積，可能會得到化學式為

［CuX(OH)y(SO4)JnH2O的晶體，其中x、y、Z應滿足關系。

2.堿式碳酸銅［Cu2(OH)2CO3］(M產(chǎn)222)是一種草綠色晶體，可用于銅鹽、油漆和煙花的制備。實

驗室制備堿式碳酸銅的步驟如下：

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L分別配制0.5OmolLICUSO4溶液和0.5OmOI?L∕Na2CO3溶液。

II,將30mLCuSθ4溶液和36mLNa2CO3溶液混合、攪拌均勻。

HL將Il的混合溶液加熱至75℃,攪拌15min.

IV.靜置使產(chǎn)物沉淀完全后，抽濾、洗滌、干燥、稱重，分析樣品組成和晶體結(jié)構(gòu)。

回答下列問題:

(1)步驟I中，配制0.5OmOI?L-∣CUSO4溶液時，不需要使用下列儀器中的(填儀器名稱)。

A□σ

(2)步驟∏中，若誤將CUSO4溶液與Na2CO3溶液等體積混合，二者恰好完全反應，生成藍色的

Cu4(SO4)(OH)6^H2O晶體，其反應的離子方程式為。

(3)步驟∏l中，若溫度高于90℃,產(chǎn)品中混有的黑色固體是。

(4)步驟IV中，檢驗沉淀是否洗滌干凈的試劑是；稱得產(chǎn)品的質(zhì)量為1.332g,則該實驗

所得堿式碳酸銅的產(chǎn)率是。

(5)對樣品進行熱重分析得到的曲線如下圖所示，則銅元素的質(zhì)量分數(shù)是,與理論值相

差不大。使用實驗可進一步測定樣品的晶體結(jié)構(gòu)。

素

士

皿

由

球

疆

盡

3.堿式碳酸銅［C%(OHbCOJ是孔雀石的主要成分，呈暗綠色或淡藍綠色，難溶于水。某研

究性學習小組制定了如下實驗來探究制備堿式碳酸銅的最佳配比：將濃度均為0.5mol?L」的

CuSO4?NazCO?溶液混合，磁力攪拌30分鐘后置于75。C恒溫裝置中反應75分鐘，冷卻至室

溫后抽濾、洗滌、干燥、稱重。實驗數(shù)據(jù)如下表所示。

實驗編

IIIIIIIVV

號

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CuSO4

體積3030303030

∕mL

Na2CO3

體積2430364248

∕mL

Cu4SO4(OH)6

產(chǎn)物成Cu4SO4(OH)6Cu2(OH)2CO3Cu2(OH)2CO3CU2(OH),CO3

Cu(OH)CO

分223

產(chǎn)物質(zhì)

1.47251.52181.54731.53571.5315

量/g

回答下列問題：

(1)本實驗中，制備堿式碳酸銅的離子方程式為O

(2)實現(xiàn)恒溫75℃加熱可采取的方式為o

(3)實驗過程中，需對堿式碳酸銅沉淀進行抽濾(減壓過濾)，裝置如圖甲，抽濾的主要優(yōu)點是

；檢驗濾渣是否洗滌干凈的實驗操作是o

禺甲

(4)由以上實驗數(shù)據(jù)判斷，生成堿式碳酸銅的反應中，n(CuSO4)∕n(N%CO3)的最佳比例為

;在該比例下，堿式碳酸銅的產(chǎn)率為(保留2位有效數(shù)字)。

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(5)取mg制得的堿式碳酸銅［C%(OH)2CθJ樣品，在如圖乙裝置中加熱分解(加熱裝置已省略),

量氣管及導管內(nèi)盛裝的試劑為,若收集到氣體體積為VL(已折算成標準狀況下),

則樣品中CU2(OH%CO3的純度為%(用含m、V的式子表示)。

4.甲酸銅晶體［Cu(HCoO)「dHQ］是一種重要的化工原料。某研究小組利用銅屑為原料制備甲

酸銅晶體。實驗操作過程如下：

已知：CU(HCoo)2MHQ易溶于水，不溶于乙醇。請回答：

(1)步驟I中涉及的主要反應的化學方程式為；充分反應后需要調(diào)溶液的pH,調(diào)PH適

合的物質(zhì)是(填化學式)。

(2)關于步驟II,謂律下列操作正確的排列順序：()→()→()→()→

分離洗滌。

a.靜置分層

b.將混合固體多次少量緩慢地加入到熱水中

c.將混合固體多次少量緩慢地加入到冷水中

d.將硫酸銅晶體和NaHCO3在研缽中研磨并混合均勻

e.將混合固體一次性加入到熱水中

￡加熱幾分鐘

(3)步驟IΠ,在堿式碳酸銅中加一定量水，加熱攪拌至50℃左右，逐滴加入甲酸至沉淀完全溶解,

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然后蒸發(fā)濃縮、過濾、洗滌、干燥。

①溫度需要選擇在50℃左右（不能過高也不能過低）的可能原因是；

②下列操作中的說法不正確的是

A.蒸發(fā)時，需要用玻璃棒不斷攪拌

B.蒸發(fā)結(jié)束后，將蒸發(fā)皿取下直接放在冷水中使晶體快速析出

C,可用乙醇作為洗滌劑

D.冷卻速度越快，結(jié)晶得到的晶粒越大

③采用下圖2裝置進行過濾（稱為減壓過濾或抽濾。在抽濾時，活塞A關閉，抽氣泵打開）。與

常規(guī)的過濾（圖1）比較，該抽濾裝置在過濾時的優(yōu)點有。（寫兩條）

圖1圖2

5.實驗小組以某銅渣（主要成分Cu、Cu2S,含少量Mn和Ag）為原料先制備硫酸銅，再由硫酸

銅制備堿式碳酸銅［Cu2（OH）2CO3］。實驗包括如下過程：

（1）浸取。

將一定量的銅渣粉碎后加入到如圖-1所示的三頸燒瓶中，再通過分液漏斗分批滴入稀硝酸和稀

硫酸混合溶液，滴加液體的間隔利用二連球鼓入。2,銅渣充分反應后，向溶液中加入少量NaC1,

過濾。

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①已知浸取時無S和Sθ2生成，寫出浸取時C%S所發(fā)生反應的離子方程式：

②滴加液體的間隔向三頸燒瓶內(nèi)鼓入O2的目的是。

③當觀察到，可以停止鼓入02。

l5

④加入NaCI的目的是。[已知KSP(AgCl)=1.8×l0-°Λsp(Ag2SO4)=1.4×10]

(2)制取CUSO4。

向濾液中加入NaoH溶液調(diào)節(jié)PH范圍為,過濾；向濾渣中加入稀硫酸至濾渣恰好完全

溶解,得CUSO4溶液。｛設Mi?+、CU"開始沉淀時C=ImoI?LL沉淀完全時c<1.0xlθ'mol?LL

3

∕fsp[Cu(OH)2J=IxI0"。，Ksp[Mn(OH)2]=l×10'｝

(3^JCU2(OH)2CC)3。

已知Cu2(OH)2COj的產(chǎn)率｛2n[Cu2(OH)2CO1Jx100%)隨起始n(Na2CO3)與n(CuSO4)的比值和

溶液PH的關系如圖2所示。

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9595

9O

%%

、85'9O

榔?

忙8Oc

7585

0.818.08.59.09.5

PH

W(Na2CO3)ZM(CuSO4)

圖-2

①補充完整制取CHOHbCoJ的實驗方案：向燒杯中加入30mLO.5mol?LNa2CO3溶液，將燒杯

置于70℃的水浴中，,低溫烘干，得到Cuz(OH)WO-(實驗中可選用的試劑或儀器：

0.5mol?L?CUSo4溶液、1.Omol?L"BaCQ溶液、0.1mol?l?NaOH溶液、0.1mol?L∕鹽酸、PH計)

②實驗時發(fā)現(xiàn)，若反應時溶液PH過大，所得Cib(OH)WO,的產(chǎn)率偏低，但CU元素含量偏大，

原因是.

6.堿式碳酸銅在生產(chǎn)生活中有著重要的應用。某學習小組欲在實驗室探究制備堿式碳酸銅的最

佳實驗條件，并測定所制得產(chǎn)品的化學式。

已知：XCUCo3?yCu(OH)2?zH2θ為綠色或暗綠色固體，Cu4SO4(OH)6?2H2O為藍色固體。

L探究制備堿式碳酸銅的最佳實驗條件

(I)實驗需要0.50moL/LNa2CO3溶液和0.50mol/LCUSO4溶液各500mL,配制上述溶液，所使

用的玻璃儀器中，除燒杯和膠頭滴管外，還有=

(2)實驗中測得反應物配比及溫度對產(chǎn)物的影響分別如表1、表2所示：

表1反應物配比對產(chǎn)物的影響

n(CuS04)：n(Na2CO3)1:1.01:1.11：1.21：1.3

產(chǎn)物生成速度較慢慢快較快

沉淀量/g0.42810.53320.54900.5371

沉淀顏色藍色淺藍色綠色綠色

表2溫度對產(chǎn)物的影響

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溫度/℃室溫65758595

產(chǎn)物生成速度—較慢快較快快

沉淀量/g無1.30331.45121.27990.9159

沉淀顏色—綠色綠色綠色稍顯黑色黑色

①由此得出制備堿式碳酸銅的最佳實驗條件為O

②95℃時，觀察到先有綠色沉淀生成，隨后變?yōu)楹谏?。沉淀由綠色變?yōu)楹谏脑驗?/p>

(用化學方程式表示)。

③根據(jù)最佳實驗條件，甲同學采用先混合溶液再加熱的方法，成功制得綠色產(chǎn)品；乙同學采用

先分別加熱溶液再混合的方法，得到的產(chǎn)品卻是藍色的。試分析乙同學實驗結(jié)果的原因為

∏.測定產(chǎn)品堿式碳酸銅［xCuCO3?yCu(OH)2?zH2O］的化學式。

按照I的方案，小組同學制得了堿式碳酸銅，并采用如下裝置測定其化學式(可重復使用)。

(3)按氣流方向，裝置的連接順序為：a→()()→

)()→()()→()()一尾氣處理。

(4)根據(jù)完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：先檢查裝置的氣密性，再裝入藥品

(請按正確的順序填入步驟的標號)。

①停止加熱，充分冷卻

②加熱C一段時間

③打開A中的活塞通氫氣

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④收集氣體并檢驗純度

⑤關閉A中的活塞

(5)稱取9.55gxCuCO3?yCu(OH)2?zH2O產(chǎn)品，充分反應后，硬質(zhì)玻璃管中得到4.8g殘留物，同

時生成2.2g二氧化碳和2.7g水。則該產(chǎn)品的化學式為。

7.堿式碳酸銅的應用范圍非常廣泛，可以用來制備各種銅化合物，也可以用來制備催化劑等。

現(xiàn)以印刷電路板廢雜銅為原料制取堿式碳酸銅流程如下：

稀?硝酸旅酸氫鈉

廢雜銅一?浸出一加熱攪拌一1一系列操作一I?堿式碳酸銅

------------------------------:-...

已知：

a.2CU(NO3)2+4NaHCO3=Cu2(OH)2CO3;+4NaNO3+3CO2↑+H2O

55-60℃

2Cu+6NH3+2NH4HCO3+O22Cu(NH3)4CO3+2H2O

IOO-IlOoC

2Cu(NH3)4CO3+HhOCu2(OH)2CO3l+CO2↑+8NH3↑

b.堿式碳酸銅在沸水中易分解，在空氣中200°C分解。

c.堿性條件下有利于大顆粒堿式碳酸銅的生成。

d.Cu(NH3)4CO3溶液顯藍色，Cu2(OH)2CO3固體顯草綠色。

請回答：

(1)為了得到較大顆粒的堿式碳酸銅，混合碳酸氫鈉和硝酸銅的操作方法是o

(2)下列有關“一系列操作”說法正確的是。

A.為了更好的洗去產(chǎn)品表面雜質(zhì)，應用沸水洗滌

B.抽濾時用傾析法先轉(zhuǎn)移溶液，開大水龍頭，待溶液快流盡時再轉(zhuǎn)移沉淀

C.烘干時，若溫度過低，則干燥速率太慢，溫度過高則易使產(chǎn)品分解

D.洗滌沉淀時，應開大水龍頭，使洗滌劑快速通過沉淀物

(3)由于上述方法反應時間長、污染環(huán)境、資源浪費，現(xiàn)用“氨浸一脫氨一干燥“工藝制備堿式碳

酸銅，氨浸過程裝置如下：

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①氨浸過程的正確操作步驟為(選出正確的操作并按序排列)：T在三頸燒瓶中加入

廢雜銅和碳酸氫錢固體―一三頸燒瓶用水浴加熱至55-60℃

→T關閉真空泵，關閉活塞甲，停止加熱。

A.打開活塞乙，打開旋塞丙，加入濃氨水，關閉旋塞丙，關閉活塞乙

B.打開活塞甲

C.開啟真空泵。

D.打開旋塞丙，加入濃氨水，關閉旋塞丙

E.檢查裝置氣密性

②為實現(xiàn)氨的循環(huán)，裝置A中試劑是。

③鼓入空氣的作用除提供氧化劑以外，還可以是o

④脫氨過程需要105±5°C,采用適宜的加熱方式是。設計一個能證明脫氨已經(jīng)完

成的實驗方案。o

8.堿式碳酸銅［Cu2(OH)2CO3］是一種用途廣泛的化工原料,實驗室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸

銅的步驟如下：

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濃硝酸

廢銅屑

步驟一:廢銅屑制硝酸銅

如圖,用膠頭滴管吸取濃硝酸緩慢加到錐形瓶內(nèi)的廢銅屑中(廢銅屑過量),充分反應后過濾,得到

硝酸銅溶液。

步驟二:堿式碳酸銅的制備

向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液,水浴加熱至70℃左右,用0.4mol?L?l的NaOH溶液調(diào)

節(jié)PH至8.5,振蕩,靜置,過濾,用熱水洗滌,烘干,得到堿式碳酸銅產(chǎn)品。

完成下列填空：

(1)寫出濃硝酸與銅反應的離子方程式?

(2)上圖裝置中NaOH溶液的作用是。

(3)步驟二中,水浴加熱所需儀器有、(加熱、夾持儀器、石棉網(wǎng)除外),

水浴加熱的優(yōu)點是.

(4)若實驗得到2.42g樣品(只含CuO雜質(zhì)),取此樣品加熱至分解完全后,得到1.80g固體,此樣品

中堿式碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)是—。

9.堿式碳酸銅是一種用途廣泛的化工原料，實驗室以廢銅屑為原料制取堿式碳酸銅的步驟如下：

步驟r廢銅屑制硝酸銅

如圖，用膠頭滴管吸取濃硝酸緩慢加到錐形瓶內(nèi)的廢銅屑中(廢銅屑過量)，充分反應后過濾,

得到硝酸銅溶液。

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步驟二：堿式碳酸銅的制備

向大試管中加入碳酸鈉溶液和硝酸銅溶液，水浴加熱至70℃左右，用0.4morL∣的NaoH溶

液調(diào)節(jié)PH至&5,振蕩，靜置，過濾，用熱水洗滌，烘干，得到堿式碳酸銅產(chǎn)品。

完成下列填空：

(1)寫出濃硝酸與銅反應的離子方程式。

(2)上圖裝置中NaOH溶液的作用是o

(3)步驟二中，水浴加熱所需儀器有、(加熱、夾持儀器、石棉網(wǎng)除外)，水浴

加熱的優(yōu)點是O

(4)已知：CUCO3、CU(C)H)2受熱均易分解，產(chǎn)物中都有CUO生成。堿式碳酸銅可表示為

xCuCO3ψCu(OH)2?zH2θ(x、y、Z取整數(shù))，測定堿式碳酸銅組成的方法有多種，現(xiàn)采用氫氣還

原法，請回答如下問題：(已知M(Cu)=63.5g-mol^l).

gh

J?jrV?,≡2卜.Q?r?~yU.

濃破酸濃破酸水

①寫出XCUCO3?yCu(OH)2?zH2θ與凰氣反應的化學方程式：;

②實驗裝置用上面所有儀器連接而成，按氫氣流方向的連接順序是(填入儀器接口字母編號)：

(a)→()()→()()→()()→()()→()()→(1)

③稱取23.9g某堿式碳酸銅樣品，充分反應后得到12.7g殘留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g

水。該樣品的結(jié)晶水質(zhì)量為g,化學式為。

④某同學以氮氣代替氫氣，并用上述全部或部分儀器來測定堿式碳酸銅的組成，你認為是否可

行？(填“可行”或"不可行”)請說明理由。

試卷第12頁，共14頁

1().堿式碳酸銅、堿式氯化銅都是重要的無機殺菌劑及飼料中銅的添加劑。

I、堿式碳酸銅的制?。簩⑿√K打配成溶液，先加入反應器中，于50℃時，在攪拌下加入精制的

硫酸銅溶液，控制反應溫度在70℃?8(ΓC,反應以沉淀變?yōu)樗{綠色懸濁液為度，pH值保持在5

左右，反應后經(jīng)靜置，沉降，用70℃?80℃蒸儲水洗滌，再用無水乙醇洗滌，再經(jīng)離心分離、

干燥，制得堿式碳酸銅成品。

(1)控制反應溫度在70℃?80°C的方法是。

(2)控制PH在5左右的原因是.

(3)CUSO4溶液與NaHCO3溶液反應制取堿式碳酸銅的化學方程式為。

H.堿式氯化銅的制備有多種方法。

(4)如在45℃?50℃時，向CUCl懸濁液中持續(xù)通入空氣得到Cu2(OH)2Cl2?3H2O,該反應的化

學方程式為。

也可采用CUCl2與石灰乳反應生成城式氯化銅。CU與稀鹽酸在持續(xù)通入空氣的條件下反應生成

CuCl2,Fe3+對該反成有催化作用，其催化原理如圖所示。M的化學式為。

HL如圖探究實驗I所制得的藍綠色固體。

(5)B裝置的作用是?C中盛裝的試劑應是。D裝置加熱前，需要如何操

作?。

(6)若藍綠色固體的組成XCUCo3?yCu(OH)2,實驗能觀察到的現(xiàn)象是。

第13頁/總26頁

（7）待D中反應完全后，打開活塞K,再次滴加NaNO2溶液產(chǎn)生N2，其目的是

試卷第14頁，共14頁

答案：

1.(1)62.5g攪拌，加快膽研溶解速率

(2)ac

⑶非氧化還原0.015168

(4)過濾洗滌

(5)2x=y+2z

【詳解】(1)配制50OmLo.5OmoI/L的CUSO4溶液，所需溶質(zhì)的物質(zhì)的量為0.50LXO.50

mol∕L=0.25mol,需要CuSO4SH2O的質(zhì)量為0.25mol×250g∕mol=62.5g；配制500mL0.50

mol/L的CUSO4溶液，溶解膽研時可用玻璃棒攪拌，以加快溶解速率。故填：62.5g；攪拌，

加快膽機溶解速率；

(2)a.配制過程中，若未將洗滌液轉(zhuǎn)移到容量瓶中，會使得溶質(zhì)偏少，濃度偏低，a正確；

b.容量瓶洗凈后容量瓶底部有少量水，不影響所配溶液的濃度，b錯誤；

c.反復搖勻后發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，繼續(xù)加水至刻度線，C正確；

故填：ac；

(3)步驟∏反應中元素化合價不變，是非氧化還原反應；30mL0.50mol/LCUSO4溶液中溶

質(zhì)的物質(zhì)的量為0.030L×0.50mol∕L=0.015mol；步驟II中30mL0.50mol/L的CUSo4溶液和

36mL0.50mol/L的NazCCh溶液混合充分反應，生成CO2的體積按量少的計算，應按CuSO4

計算，2CUSO4-Co2，n(C02)=0.015mol÷2=0.0075mol,V(C02)=0.0075mol×22.4L/

mol=0.168L=168mL(>故填:非氧化還原；0.015；168；

(4)步驟IV靜置使產(chǎn)物沉淀完全后，得到堿式碳酸銅固體的一系列操作為過濾、洗滌、干

燥。故填：過濾；洗滌；

(5)[Cux(OH)y(SO4)Z]-nH2OΦ,根據(jù)化合價代數(shù)和為0可得：2x=y+2z.故填：2x=y+2z.

2.(l)i?i?

2+

(2)4Cu+SO：+3CO；'+5H20=Cu4(S04)(0H)6?2H20i+3C02↑

⑶CUo

(4)鹽酸、氯化鋼溶液80%

(5)56%X射線衍射

【分析】本實驗的目的，制備堿式碳酸銅[Cu2(OH)2CCh]°分別配制0.5OmOl?L"CuSC>4溶液

答案第1頁，共11頁

和0.5Omol?I∕Na2CO3溶液，然后將30mLCuSCU溶液和36mLNa2CO3溶液混合、攪拌均勻；

將混合溶液加熱至75℃,攪拌15min,即可獲得堿式碳酸銅晶體。

【詳解】(1)步驟I中，配制0.50mol?L-ICUSO4溶液時，需要使用容量瓶、燒杯、天平，玻

璃棒等，不需要使用的儀器是：坦煙。珀煙；

(2)步驟H中，將CUSo4溶液與Na2CO3溶液等體積混合，二者恰好完全反應，生成

CU4(SO4)(OH)6?2H2O晶體，同時生成C02，反應的離子方程式為

4Cu2++SO：+3CO;+5H2O=Cu4(SO4)(OH)6?2H2Ol+3CO2↑0

2+

4CU+SO^^+3CO;+5H2O=CU4(SO4)(OH)6?2H2OJ,+3CO2↑;

(3)步驟ΠI中，若溫度高于90℃,Cu2(OH)2CO3發(fā)生分解，生成CU0、Co2和水，則產(chǎn)品

中混有的黑色固體是CU0。CuO;

(4)步驟IV中，沉淀表面容易吸附溶液中的SoI檢驗SO：的試劑是鹽酸、氯化銀!溶液。

制取堿式碳酸銅的離子方程式為2Cu2++2CO；-+H2O=Cu2(OH)2CO31+Co2%則理論上，

30mL().50mol?L-ICUSo4溶液和36mLO.5θmolL∣Na2CO3溶液反應，生成

Cu(OH)C00.0075mol,則堿式碳酸銅的產(chǎn)率是—可XlOO%=80%。鹽酸、

2230.0075mol×q222g∕mol

氯化鋼溶液；80%：

(5)從圖中可以看出，樣品灼燒后，所得固體為CU0,質(zhì)量保留百分數(shù)為70%,則銅元素

的質(zhì)量分數(shù)是普X70%=56%。測定晶體結(jié)構(gòu)時，通常使用X射線衍射實驗，所以使用X射

線衍射實驗可進一步測定樣品的晶體結(jié)構(gòu)。56%；X射線衍射。

Cu2(OH)2CO3的分解溫度低于水的沸點，所以在水溶液中加熱，Cu2(OH)2CO3就可發(fā)生分解。

2+

3.(1)2CU+2CO^'+H2O=CU2(OH)2CO3Φ+CO2↑

(2)水浴加熱

(3)可加速過濾，并使沉淀抽吸的較干燥取最后一次洗滌液于試管中，加入鹽酸酸化,

再加入BaCl2溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，說明含有SO；即證明沒有洗滌干凈，若沒有出現(xiàn)白色

沉淀，說明不含有SO：即證明洗滌干凈

(4)5:693%

13875V

(5)飽和碳酸氫鈉溶液

14m

答案第2頁，共11頁

(1)

由題意知，用CUSO4、NaQOs溶液制備堿式碳酸銅，其離子方程式為

2+

2CU+2CO^+H2O=CU2(OH)2CO3Φ+CO,↑；

2+

故2CU÷2CO^^+H2O=CU2(OH)2CO3Φ+CO2↑；

(2)

水浴加熱可以平穩(wěn)地加熱且適用于100。C以下溫度，故實現(xiàn)恒溫75°C加熱可采取的方式為水

浴加熱；

故水浴加熱；

(3)

抽濾的主要優(yōu)點是可加速過濾，并使沉淀抽吸的較干燥；濾渣表面會沾有SO；,檢驗濾渣

是否洗滌干凈只需檢驗最后一次洗滌液是否存在SO：,其實驗操作是取最后一次洗滌液于

試管中，加入鹽酸酸化，再加入BaCI2溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，說明含有S0：即證明沒有洗

滌干凈，若沒有出現(xiàn)白色沉淀，說明不含有S0；即證明洗滌干凈；

故可加速過濾，并使沉淀抽吸的較干燥；取最后一次洗滌液于試管中，加入鹽酸酸化，再加

入BaCl2溶液，若出現(xiàn)白色沉淀，說明含有S0：即證明沒有洗滌干凈，若沒有出現(xiàn)白色沉淀,

說明不含有S0：即證明洗滌干凈；

(4)

分析實驗數(shù)據(jù)可知，實驗∏I生成的堿式碳酸銅最多，即為n(CuSθJ∕n(Na2CθJ的最佳比

例，其為"粵普絆根據(jù)2Cu2++2C0f+H,0=Cu√0H),C0N+CO,T可知，在該

0.5mol∕L×36mL6

比例下NazCOj過量，則理論上

3

n[Cu2(OH)2CO3]??n(CuSO4)=^×0.5mol∕Lχ30<ltfL=7.5×IOra?,

m[Cu2(OH)2CO,]=7.5×10-?ol×222g∕mol=1.665g,故堿式碳酸銅的產(chǎn)率為

史至x100%=93%；

1.665

故5:6；93%；

答案第3頁，共11頁

(5)

Δ

堿式碳酸銅受熱分解發(fā)生Cu2(OH)2CO3=2CuO+CO2T+應0反應，收集到的氣體為C02,

則量氣管及導管內(nèi)盛裝的試劑不能溶解CO2,可以為飽和碳酸氫鈉溶液；若收集到氣體體積

VV

為VL(已折算成標準狀況下)，則n(CC?)=萬WmO1,n[Cu2(OH)2CO3]=n(CO2)=^mol,

m[Cu2(OH)2CO3]=^molx222g∕mol*^自故樣品中C4(0H}CO3的純度為

IllV

13875V

11.2×100%=----------%

m14m

13875V

故飽和碳酸氫鈉溶液;

14m

4.(1)Cu+H2O2+H2SO4?CuSO4+2H,0CUO或CU(OH)?

(2)dbfa

(3)溫度過低，反應速率較慢；溫度過高，堿式碳酸銅要分解BD可加快過濾速度,

得到較為干燥的晶體

【分析】由題給流程可知，向廢銅屑中加入過氧化氫和稀硫酸混合溶液，將銅屑溶解得到含

有硫酸銅的溶液，向溶液中加入氧化銅或氫氧化銅調(diào)節(jié)溶液PH除去溶液中的鐵元素，經(jīng)蒸

發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、干燥得到五水硫酸銅晶體；將硫酸銅晶體和碳酸氫鈉在研缽中研

磨并混合均勻，將混合固體多次少量緩慢地加入到熱水中加熱幾分鐘，靜置分層，過濾分離

洗滌得到堿式碳酸銅；在堿式碳酸銅中加一定量水，加熱攪拌至50℃左右，逐滴加入甲酸

至沉淀完全溶解，然后蒸發(fā)濃縮、過濾、洗滌、干燥得到甲酸銅晶體。

(I)

由分析可知，步驟1中涉及的主要反應為銅與過氧化氫和稀硫酸混合溶液反應生成硫酸銅和

水，反應的化學方程式為Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;向反應后的溶液中加入氧化

銅或氫氧化銅調(diào)節(jié)溶液PH除去溶液中的鐵元素，故Cu+HQ:+H2SO4?CuSO4+2H2O;

CUO或CU(OH)2；

(2)

由分析可知，步驟∏為硫酸銅晶體制備堿式碳酸銅的過程，具體操作為將硫酸銅晶體和碳酸

答案第4頁，共11頁

氫鈉在研缽中研磨并混合均勻，將混合固體多次少量緩慢地加入到熱水中加熱幾分鐘，靜置

分層，過濾分離洗滌得到堿式碳酸銅，故dbfa；

(3)

①制備甲酸銅晶體時，若溫度過低，反應速率較慢；若溫度過高，堿式碳酸銅要分解，所以

實驗溫度需要選擇在50℃左右，故溫度過低，反應速率較慢；溫度過高，堿式碳酸銅要分

解；

②A.蒸發(fā)時，需要用玻璃棒不斷攪拌散熱，防止液滴飛濺，故正確；

B.由題意可知，甲酸銅晶體易溶于水，所以蒸發(fā)結(jié)束后，應趁熱過濾除去不溶性雜質(zhì)，再

冷卻結(jié)晶，過濾，得到的晶體，故錯誤；

C.由題意可知，甲酸銅晶體易溶于水，不溶于乙醇，所以洗滌甲酸銅晶體時為防止晶體溶

解造成損失，應用乙醇作為洗滌劑洗滌，故正確；

D.冷卻結(jié)晶時，冷卻速度越慢，結(jié)晶得到的晶粒越大，故錯誤；

故選BD；

③與常規(guī)的過濾相比，抽濾裝置在過濾時的優(yōu)點是抽濾可加快過濾速度，得到較為干燥的晶

體，故可加快過濾速度，得到較為干燥的晶體。

2+

5.(1)3CU2S+16H÷+1ONOj=6Cu+3SO^+?0NO↑+8H2O將生成的No氣體轉(zhuǎn)化為硝

酸，減小硝酸的消耗鼓入02氣體不再出現(xiàn)紅棕色將硫酸銀轉(zhuǎn)化為更難溶的氯化銀沉

淀，將溶液中Ag+除盡

(2)6.5<pH<7.5

(3)邊攪拌邊加入25mL0.5mOHjCUSCU溶液，在PH計測定溶液PH條件下，用

0.1mol?L/NaOH溶液或0.1mol?L-∣鹽酸調(diào)節(jié)溶液PH約為9,充分反應后，過濾，洗滌沉淀

至最后一次洗滌濾液滴加BaCI2溶液無沉淀生成PH過大，反應生成了CU(OH)2沉淀，

Cu(OH)2的Cu元素含量高于Cu2(OH)2CO3

【分析】整個實驗過程分為三步：

第一步浸取，目的是讓銅渣和混合酸反應，使銅渣溶解，得到以硫酸銅為主的混合溶液，為

了充分利用稀硝酸，在反應過程中不時的通入氧氣，使生成的No氣體轉(zhuǎn)化為硝酸，減小硝

酸的消耗。由于雜質(zhì)Ag也能被硝酸溶解氧化，為了能把反應后溶液中的Ag+完全除去，在

反應后的溶液中，加入少量NaCI,使硫酸銀轉(zhuǎn)化為更難溶的氯化銀沉淀，然后過濾，以除

答案第5頁，共11頁

去銀離子。

第二步制取硫酸銅，反應過程中，雜質(zhì)Mn也會被氧化溶解，生成硫酸鹽，因此第一步過濾

后的溶液中還含有反應生成的硫酸錦，利用CU(OH)2和Mn(OH)2的溶度積差異，通過向濾

液中加入NaoH溶液調(diào)節(jié)控制溶液的PH值，使CM-離子完全轉(zhuǎn)化為CU(OH)2沉淀，實現(xiàn)

Mi?+、CM+分離，過濾得到CU(OH)2,然后和稀硫酸反應得到CUSO4溶液。

第三步制備Cu2(OH)2CO,,通過圖2可知，n(Na2CO3)與n(CuSO4)的比值是1.2和溶液pH=9

時，Cu2(OH)，。,的產(chǎn)率最高，據(jù)此分析解答。

(1)

①渣銅被酸浸取時無S和S02生成，說明雜質(zhì)C%s中的硫離子被硝酸氧化成硫酸，反應的

Δ_

化學方程式是Cu2S+3H2SO4+1OHNO3=6CuSO4+10NO↑+8H2O,則其反應的離子方程式是

+Δ2+2

3CU2S+16H+1ONO：=6Cu+3SO^+10NO↑+8H2O。

②由于硝酸被還原時生成了NO氣體，為了充分利用硝酸，可向反應裝置中不時的通入氧氣，

使其轉(zhuǎn)化為硝酸，提高硝酸的利用率。

③當鼓入02后，裝置中氣體不再出現(xiàn)紅棕色，說明裝置中就沒有Nc)氣體了，此時可停止

鼓入。2。

④經(jīng)分析，雜質(zhì)Ag也能被硝酸溶解氧化，為了能把反應后的溶液中Ag+完全除去，可利用

氯化銀比硫酸銀的溶度積更小，在反應后的溶液中，加入少量NaC1,使硫酸銀轉(zhuǎn)化為更難

溶的氯化銀沉淀，然后過濾，以除去銀離子。

(2)

經(jīng)分析，為了使濾液中的Mn"、CP分開，可利用CU(OH)2和Mn(OH)2的溶度積差異，通

過向濾液中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)控制溶液的PH值，使CM+離子完全轉(zhuǎn)化為CU(OH)2沉淀，

以實現(xiàn)兩種離子分開。題目假設Mi?+、CM+開始沉淀時C=ImoI?L」，沉淀完全時

CVLoXloTmolL/,為了使C/+完全沉淀,則根據(jù)

2+25l220

Ksp[Cu(OH)2]=c(Cu)-c(OH-)=1.0×10-moI-L-×c(OHη=l×lO-,解得溶液中的c(0H)

的濃度是1X10?7?5,即pH=6.5時，CB完全沉淀，同理，根據(jù)KMMn(OH)2]=IXIO已可

得Mn2+開始沉淀時的c(OH)===IXIt)Fmo(?L-',即pH=7.5時，Mn2+

開始沉淀，則為了使CM+完全沉淀，而Mr+不沉淀，則向濾液中加入NaOH溶液調(diào)節(jié)PH范

答案第6頁，共11頁

圍應為6.5<pH<7.50

(3)

①通過圖2可知，n(Na2CO,)與n(CuS0j的比值是1.2和溶液pH=9時，Cu2(OH)2CO3K

產(chǎn)率最高。若向燒杯中加入30mL0.5mol?L-Na2CC>3溶液，根據(jù)MNa^COj與n(CuS0j的

比值是1.2,可得關系式V×0.5mol?L-'×1.2=30ml×0.5mol?L-',解得々25ml,則還需向燒杯

中力口入25mL0.5mol?L-ICUS04溶液，為了使溶液的pH=9,還需通過提供的PH計測定溶液

pH,用0.1mol?L√iNaOH溶液或O.ImolL-'鹽酸調(diào)節(jié)溶液PH約為9,才能使CMOHbCO；的

產(chǎn)率最高。沉淀是否洗滌干凈，可檢驗沉淀是否還附有硫酸根離子，故沉淀后過濾、洗滌，

洗滌沉淀至最后一次洗滌濾液滴加BaCl2溶液無沉淀生成。

②若反應時溶液PH過大，根據(jù)圖2可知C%(OH)2CO3的產(chǎn)率偏低，沉淀中含有CU(OH)2沉

淀，而CU(OH)2中銅元素的質(zhì)量分數(shù)大于Cu2(OHhCO3,故反應時溶液PH過大，所得

CuKOHbCOs的產(chǎn)率偏低，但CU元素含量偏大。

6.50OmL容量瓶、玻璃棒CUSe)4和Na2CO3的物質(zhì)的量之比為1：1.2,反應溫度為

Δ,

75℃xCuCO3?yCu(OH)2-zH2O=(x+y)CuO+xCO2+(y+z)H2O加熱促進C0；水解，溶液

中的CO；濃度降低，OH-濃度升高，生成大量的Cu4(SO4)(OH)6?2H2Obcde(或

ed)gfbCbC③④②①⑤2CuCCh?Cu(OH)2?2H2θ

【分析】配制50OmL的溶液，需要50OmL容量瓶、燒杯、玻璃棒和膠頭滴管；根據(jù)表中

數(shù)據(jù)，既要保證沉淀量最多，又不能使沉淀生成速率過慢，通過對比數(shù)據(jù)可得到制備最佳條

件。

【詳解】(1)配制50OmL的溶液，需要50OmL容量瓶、燒杯、玻璃棒和膠頭滴管；

(2)①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，制備堿式碳酸銅的最佳實驗條件為CUSo4和Na2CO3的物質(zhì)的量之比

為1：1.2,反應溫度為75℃；

②95°C時，由于溫度較高，導致部分堿式碳酸銅分解，生成黑色的氧化銅，方程式為

Δ

xCuCO3?yCu(OH)2zH2O=(x+y)CuO+xCO2+(y÷z)H2O;

③已知Cu4SO4(OH)6?2H2O為藍色固體，則乙同學加熱促進CO:水解，溶液中的CO：濃度降

低，OH-濃度升高，生成大量的Cu4(S04)(0H)6?2H20:

(3)堿式碳酸銅受熱分解生成氧化銅、水和二氧化碳，則裝置需先吸收水，在吸收二氧化碳,

稱量氧化銅的質(zhì)量可得到堿式碳酸銅的化學式，則裝置順序為a→bc→de(或ed)→gf→b

答案第7頁，共11頁

c→bc；

(4)先檢查裝置的氣密性，再裝入藥品，實驗中使氫氣充滿整個裝置，排凈裝置中的空氣，

可防止空氣中的水對實驗的影響，反應時繼續(xù)通入氫氣，可使裝置中的水、二氧化碳被充分

吸收，反應結(jié)束后，待冷卻后停止通入氫氣，則實驗步驟為③④②①⑤；

(5)經(jīng)氫氣還原后，硬質(zhì)玻璃管中得到4.8g殘留物為銅，物質(zhì)的量為0.075mol,2?2g二氧

化碳即0.05mok2.7g水0.15mol,則參與反應的氫氣的質(zhì)量為4.8g+2.2g+2.7g-9.55g=O.15g,

生成水0.075mol,故原產(chǎn)品中生成水0.075mol;x+y=0.075∕a,x=0.05∕a,y+z=0.075∕a,解

得ax=0.05,ay=0.025,z=0.05,x：y：z=2：1：2,化學式為2CuCCh?Cu(OH)2?2H2θ0

7.將硝酸銅溶液慢慢滴入碳酸氫鈉溶液中，攪拌。BCEDBC水攪

拌油浴加熱過濾后取濾液于試管中，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若不變藍色,

脫氨完成。

【分析】信息類題，根據(jù)已知方程式和已知信息進行判斷。特別需注意的是反應溫度，物質(zhì)

的特殊性質(zhì)等。

【詳解】(1)根據(jù)題目已知信息c.堿性條件下有利于大顆粒堿式碳酸銅的生成，由于入碳

酸氫鈉溶液顯堿性，而硝酸銅溶液顯酸性，所以為了得到較大顆粒的堿式碳酸銅，混合碳酸

氫鈉和硝酸銅的操作方法是將硝酸銅溶液慢慢滴入碳酸氫鈉溶液中，攪拌。

(2)A.根據(jù)已知信息b?堿式碳酸銅在沸水中易分解，在空氣中200。C分解，推不能用沸

水洗滌，故A錯誤。

B.抽濾時用傾析法先轉(zhuǎn)移溶液，開大水龍頭，待溶液快流盡時再轉(zhuǎn)移沉淀，目的是避免沉

淀損失，故B正確。

C.烘干時，若溫度過低，則干燥速率太慢，溫度過高則易使產(chǎn)品分解，根據(jù)題目給的信息

可以直接判斷，故C正確。

D.洗滌沉淀時，應開大水龍頭，使洗滌劑快速通過沉淀物，洗滌劑快速通過沉淀物時，洗

滌不充分，不能完全洗靜。故D錯誤。

故選答案BCo

(3)①氨浸過程的正確操作步驟中，首先要檢查裝置的氣密性，隨后才能開始實驗。實驗時

注意上面是恒壓分液漏斗，故不用打開乙。故順序是EDBC。

②實現(xiàn)氨的循環(huán)，所以用水吸收出來的氨氣，形成氨水可以循環(huán)使用。

③鼓入空氣的作用除提供氧化劑以外，還可以是攪拌里面的固體，因為反應裝置中是固體和

液體的反應，所以氧氣通入溶液中可以把固體攪動，起到攪拌的作用。

答案第8頁，共11頁

④脫氨過程需要105±5°C,采用適宜的加熱方式是油浴加熱，因為溫度大于100℃,且需恒

定溫度所以選擇油浴。脫氨完全的檢驗方法實質(zhì)是檢驗是存在氨氣。采用過濾后取濾液于試

管中，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗，若不變藍色，脫氨完成。

此題重點在于分析實驗目的，結(jié)合已知信息，達到實驗目的的具體操作來解答。

+2+

8.CU+4H+2NO3-=CU+2NO2↑+2H2O吸收氮氧化物燒杯溫度計受熱均勻，

溫度易于控制92%

【分析】廣口瓶內(nèi)銅與濃硝酸反應生成大氣污染氣體NOX,NaOH溶液可用來吸收NoX,

利用NO2+NaOHτNaNO2+NaNO3+H2O可知，反應結(jié)束后，廣口瓶的溶液中，除了剩余的

NaOH外，還含有新生成的NaNo2與NaNo3；因反應器為大試管，故水浴加熱中用來盛放

水的儀器可以選用燒杯、溫度計(測定水溫)；洗滌可除去堿式碳酸銅表面的吸附的硝酸鈉.堿

式碳酸銅完全分解得到CU0,設樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)為X,依據(jù)堿式碳酸銅的方程

式，利用“差量法”計算即可。

【詳解】(1)銅與濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮與水，反應離子方程式為

+2+

CU+4H+2NO3=CU+2NO2↑+2H2O；

(2)反應生成的氮的氧化物是大氣污染氣體，被氫氧化鈉溶液吸收，防止污染，所以裝置中

NaOH的作用是吸收氮氧化物；

(3)步驟二中，水浴加熱所需儀器有燒杯、溫度計，利用水浴加熱可受熱均勻，且溫度易于

控制；

(4)堿式碳酸銅完全分解得到CU0,設樣品中堿式碳酸銅的質(zhì)量分數(shù)為X,依據(jù)堿式碳酸銅的

2222.42x

方程式，Cu2(OH)2CO3=2CuO+CO2↑+H2O;利用“差量法”計算可得：Q=(242-180),解

得x=0.92=92%..

+2+

9.Cu+4H+2N0-t===Cu+2NO2↑+2H2O吸收氮氧化物燒杯溫度計受

熱均勻，便于控制溫度xCuCO3?yCu(OH)2?zH2O+(x+y)H2=(x+y)Cu+xCO2+(x+2y+z)

H2Okj→gf(hi)→de(ed)→hi(gf)→bc(cb)1.8CuCO3?Cu(OH)2?H2O可行根

據(jù)反應XCUCo3?yCu(OH)2?zH2O=(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H20↑,依據(jù)堿式碳酸銅、

CU0、Co2和H2O質(zhì)量(或其中任意三個量)，即可計算出其組成。

【詳解】(1)濃硝酸與銅反應生成硝酸銅、二氧化氮和水，離子方程式：Cu+4H++

2+2

2N0==Cu+2NO2↑+2H2O；正確答案：Cu+4H'+2N0:<=Cu'+2NO2↑+2H2O?

(2)由于反應產(chǎn)生的氮氧化物有毒，必須處理掉，用Nac)H溶液吸收氮氧化物；正確答案：

答案第9頁，共11頁

吸收氮氧化物。

(3)步驟二中，水浴加熱所需儀器有燒杯、溫度計；水浴加熱的優(yōu)點是受熱均勻，便于控制

溫