Question

【題目】某含銅樣品的主要成分為a CuCO3·bCu(OH)2（a、b均為最簡正整數(shù)）。為測定其化學組成和Cu元素的質量分數(shù)。甲乙兩個實驗小組查閱資料，設計了不同的實驗方案（假定雜質對實驗無干擾）。

Ⅰ.甲組同學利用一下方法測定：

①在一定質量的樣品中加入過量的稀硫酸，過濾，測量產(chǎn)生氣體的體積

②在濾液中加過量的NaOH稀溶液，過濾

③灼燒②中所得濾渣、直至殘留固體恒重

（1）為了除去濾渣中的可溶性雜質，需要對濾渣進行的操作是_____，濾渣應在_____（填儀器名稱）中進行灼燒。

（2）利用右圖裝置測量氣體體積，讀數(shù)時應注意：

①恢復至室溫；②__________；③平視且視線與凹液面最低點相切。

若操作無誤，但氣體體積測量結果仍然明顯偏低，合理的改進措施是____________。

（3）甲組同學在處理實驗數(shù)據(jù)時，將常溫常壓下測得的氣體體積VL換算成V/22.4mol進行計算，則計算所得a值將_______（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。

Ⅱ.乙組同學利用下圖裝置進行測量（夾持及加熱裝置略去）：

（4）U型管B中的藥品是_________，D的作用是_________。

（5）若樣品的質量為20g，充分反應后測得B中固體質量增加了0.9g，C中固體質量增加了4.4g，則樣品中主要成分的化學式為___________，樣品中銅元素的質量分數(shù)為____________。

Answer 1

【答案】 洗滌 坩堝 調節(jié)量氣管和水準管的液面相平 將量氣裝置中的水換為飽和碳酸氫鈉溶液（答案合理即可） 偏大 無水氯化鈣（合理即可） 防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入裝置C，影響測定結果 2CuCO3·Cu(OH)2 48%

【解析】（1）為了除去濾渣中的可溶性雜質，需要對濾渣進行的操作是洗滌，固體應在坩堝中進行灼燒。（2）由于氣體體積受壓強影響較大，因此讀數(shù)時應注意：①恢復至室溫；②調節(jié)量氣管和水準管的液面相平 ；③平視且視線與凹液面最低點相切。由于CO2能溶于水，所以需要盡可能減少溶解，改進措施是將量氣裝置中的水換為飽和碳酸氫鈉溶液；（3）常溫常壓下氣體的摩爾體積大于22.4L/mol，因此測得的氣體體積VL換算成V/22.4mol進行計算，則計算所得a值將偏大。（4）樣品分解產(chǎn)生CO2、水蒸氣，所以U型管B中的藥品是 無水氯化鈣，用來吸收水蒸氣。C中堿石灰用來吸收CO2。由于空氣中還含有水蒸氣和CO2，所以D中堿石灰的作用是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入裝置C，影響測定結果。（5）充分反應后測得B中固體質量增加了0.9g，水的物質的量是0.9g÷18g/mol＝0.05mol。C中固體質量增加了4.4g，CO2的物質的量是4.4g÷44g/mol＝0.1mol，所以a：b＝0.1：0.05＝2：1，則樣品中主要成分的化學式為2CuCO3·Cu(OH)2，樣品中銅元素的質量分數(shù)為。