【高考化学】2023届第一轮复习-无机实验制备有关碱式碳酸铜考点（含解析）

【高考化学】2023届第一轮复习分类专题一无机实验制备有关碱

式碳酸铜考点

1.碱式碳酸铜［Cu2(OH)2CO3］是一种草绿色晶体，可用于铜盐、油漆和烟花的生产。实验室制

备碱式碳酸铜的步骤如下：

l

I.分别配制0.50mol∙LCuSθ4溶液和0.50mobL->Na2CO3溶液。

II.将30mLCuSθ4溶液和36mLNa2CO3溶液混合、搅拌均匀。

ITI.将∏的混合溶液加热至75。C,搅拌15min0

IV.静置使产物沉淀完全后，经一系列操作，即可得到碱式碳酸铜。

回答下列问题：

1

(1)步骤I'1,用CuSO4SH2O固体配制50OmLO.5OmoI廿的CUSo4溶液,需要CUSo甲5比0的

质量为；在烧杯中，溶解胆机时，需要用到玻璃棒,玻璃棒的作用是，

(2)配制溶液过程中，下列实验操作会使溶质的物质的量浓度偏低的是―(填标号)。

a.未将洗涤液转移到容量瓶中

b.容量瓶底部有少量水

c.反复摇匀后发现液面低于刻度线，继续加水至刻度线

d.定容时俯视刻度线

(3)步骤Il的反应方程式如下：

2CuS04+2Na2C03+H2O=Cu2(OH)2CO3l+2Na2SO4+CO2T该反应为(填“氧化还原'’或

“非氧化还原”)反应；30mL0.50mol∙I∕CuSO4溶液中溶质的物质的量为mol；步骤II中

两溶液混合充分反应，生成的

CO2在标准状况下的体积为mLo

(4)步骤IV中的一•系列操作为、干燥。

(5)制备过程中，若改变CUSO4溶液和Na2CO3溶液的体积，可能会得到化学式为

［CuX(OH)y(SO4)JnH2O的晶体，其中x、y、Z应满足关系。

2.碱式碳酸铜［Cu2(OH)2CO3］(M产222)是一种草绿色晶体，可用于铜盐、油漆和烟花的制备。实

验室制备碱式碳酸铜的步骤如下：

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L分别配制0.5OmolLICUSO4溶液和0.5OmOI∙L∕Na2CO3溶液。

II,将30mLCuSθ4溶液和36mLNa2CO3溶液混合、搅拌均匀。

HL将Il的混合溶液加热至75℃,搅拌15min.

IV.静置使产物沉淀完全后，抽滤、洗涤、干燥、称重，分析样品组成和晶体结构。

回答下列问题:

(1)步骤I中，配制0.5OmOI∙L-∣CUSO4溶液时，不需要使用下列仪器中的(填仪器名称)。

A□σ

(2)步骤∏中，若误将CUSO4溶液与Na2CO3溶液等体积混合，二者恰好完全反应，生成蓝色的

Cu4(SO4)(OH)6^H2O晶体，其反应的离子方程式为。

(3)步骤∏l中，若温度高于90℃,产品中混有的黑色固体是。

(4)步骤IV中，检验沉淀是否洗涤干净的试剂是；称得产品的质量为1.332g,则该实验

所得碱式碳酸铜的产率是。

(5)对样品进行热重分析得到的曲线如下图所示，则铜元素的质量分数是,与理论值相

差不大。使用实验可进一步测定样品的晶体结构。

素

士

皿

由

球

疆

尽

3.碱式碳酸铜［C%(OHbCOJ是孔雀石的主要成分，呈暗绿色或淡蓝绿色，难溶于水。某研

究性学习小组制定了如下实验来探究制备碱式碳酸铜的最佳配比：将浓度均为0.5mol∙L」的

CuSO4∖NazCO?溶液混合，磁力搅拌30分钟后置于75。C恒温装置中反应75分钟，冷却至室

温后抽滤、洗涤、干燥、称重。实验数据如下表所示。

实验编

IIIIIIIVV

号

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CuSO4

体积3030303030

∕mL

Na2CO3

体积2430364248

∕mL

Cu4SO4(OH)6

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

Cu(OH)CO

分223

产物质

1.47251.52181.54731.53571.5315

量/g

回答下列问题：

(1)本实验中，制备碱式碳酸铜的离子方程式为O

(2)实现恒温75℃加热可采取的方式为o

(3)实验过程中，需对碱式碳酸铜沉淀进行抽滤(减压过滤)，装置如图甲，抽滤的主要优点是

；检验滤渣是否洗涤干净的实验操作是o

禺甲

(4)由以上实验数据判断，生成碱式碳酸铜的反应中，n(CuSO4)∕n(N%CO3)的最佳比例为

;在该比例下，碱式碳酸铜的产率为(保留2位有效数字)。

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(5)取mg制得的碱式碳酸铜［C%(OH)2CθJ样品，在如图乙装置中加热分解(加热装置已省略),

量气管及导管内盛装的试剂为,若收集到气体体积为VL(已折算成标准状况下),

则样品中CU2(OH%CO3的纯度为%(用含m、V的式子表示)。

4.甲酸铜晶体［Cu(HCoO)「dHQ］是一种重要的化工原料。某研究小组利用铜屑为原料制备甲

酸铜晶体。实验操作过程如下：

已知：CU(HCoo)2MHQ易溶于水，不溶于乙醇。请回答：

(1)步骤I中涉及的主要反应的化学方程式为；充分反应后需要调溶液的pH,调PH适

合的物质是(填化学式)。

(2)关于步骤II,谓律下列操作正确的排列顺序：()→()→()→()→

分离洗涤。

a.静置分层

b.将混合固体多次少量缓慢地加入到热水中

c.将混合固体多次少量缓慢地加入到冷水中

d.将硫酸铜晶体和NaHCO3在研钵中研磨并混合均匀

e.将混合固体一次性加入到热水中

£加热几分钟

(3)步骤IΠ,在碱式碳酸铜中加一定量水，加热搅拌至50℃左右，逐滴加入甲酸至沉淀完全溶解,

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然后蒸发浓缩、过滤、洗涤、干燥。

①温度需要选择在50℃左右（不能过高也不能过低）的可能原因是；

②下列操作中的说法不正确的是

A.蒸发时，需要用玻璃棒不断搅拌

B.蒸发结束后，将蒸发皿取下直接放在冷水中使晶体快速析出

C,可用乙醇作为洗涤剂

D.冷却速度越快，结晶得到的晶粒越大

③采用下图2装置进行过滤（称为减压过滤或抽滤。在抽滤时，活塞A关闭，抽气泵打开）。与

常规的过滤（图1）比较，该抽滤装置在过滤时的优点有。（写两条）

图1图2

5.实验小组以某铜渣（主要成分Cu、Cu2S,含少量Mn和Ag）为原料先制备硫酸铜，再由硫酸

铜制备碱式碳酸铜［Cu2（OH）2CO3］。实验包括如下过程：

（1）浸取。

将一定量的铜渣粉碎后加入到如图-1所示的三颈烧瓶中，再通过分液漏斗分批滴入稀硝酸和稀

硫酸混合溶液，滴加液体的间隔利用二连球鼓入。2,铜渣充分反应后，向溶液中加入少量NaC1,

过滤。

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①已知浸取时无S和Sθ2生成，写出浸取时C%S所发生反应的离子方程式：

②滴加液体的间隔向三颈烧瓶内鼓入O2的目的是。

③当观察到，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。

向滤液中加入NaoH溶液调节PH范围为,过滤；向滤渣中加入稀硫酸至滤渣恰好完全

溶解,得CUSO4溶液。｛设Mi?+、CU"开始沉淀时C=ImoI∙LL沉淀完全时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的产率｛2n[Cu2(OH)2CO1Jx100%)随起始n(Na2CO3)与n(CuSO4)的比值和

溶液PH的关系如图2所示。

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9595

9O

%%

、85'9O

榔⅜

忙8Oc

7585

0.818.08.59.09.5

PH

W(Na2CO3)ZM(CuSO4)

图-2

①补充完整制取CHOHbCoJ的实验方案：向烧杯中加入30mLO.5mol∙LNa2CO3溶液，将烧杯

置于70℃的水浴中，,低温烘干，得到Cuz(OH)WO-(实验中可选用的试剂或仪器：

0.5mol∙L?CUSo4溶液、1.Omol∙L"BaCQ溶液、0.1mol∙l?NaOH溶液、0.1mol∙L∕盐酸、PH计)

②实验时发现，若反应时溶液PH过大，所得Cib(OH)WO,的产率偏低，但CU元素含量偏大，

原因是.

6.碱式碳酸铜在生产生活中有着重要的应用。某学习小组欲在实验室探究制备碱式碳酸铜的最

佳实验条件，并测定所制得产品的化学式。

已知：XCUCo3∙yCu(OH)2∙zH2θ为绿色或暗绿色固体，Cu4SO4(OH)6∙2H2O为蓝色固体。

L探究制备碱式碳酸铜的最佳实验条件

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

用的玻璃仪器中，除烧杯和胶头滴管外，还有=

(2)实验中测得反应物配比及温度对产物的影响分别如表1、表2所示：

表1反应物配比对产物的影响

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

产物生成速度较慢慢快较快

沉淀量/g0.42810.53320.54900.5371

沉淀颜色蓝色浅蓝色绿色绿色

表2温度对产物的影响

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温度/℃室温65758595

产物生成速度—较慢快较快快

沉淀量/g无1.30331.45121.27990.9159

沉淀颜色—绿色绿色绿色稍显黑色黑色

①由此得出制备碱式碳酸铜的最佳实验条件为O

②95℃时，观察到先有绿色沉淀生成，随后变为黑色。沉淀由绿色变为黑色的原因为

(用化学方程式表示)。

③根据最佳实验条件，甲同学采用先混合溶液再加热的方法，成功制得绿色产品；乙同学采用

先分别加热溶液再混合的方法，得到的产品却是蓝色的。试分析乙同学实验结果的原因为

∏.测定产品碱式碳酸铜［xCuCO3∙yCu(OH)2∙zH2O］的化学式。

按照I的方案，小组同学制得了碱式碳酸铜，并采用如下装置测定其化学式(可重复使用)。

(3)按气流方向，装置的连接顺序为：a→()()→

)()→()()→()()一尾气处理。

(4)根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：先检查装置的气密性，再装入药品

(请按正确的顺序填入步骤的标号)。

①停止加热，充分冷却

②加热C一段时间

③打开A中的活塞通氢气

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④收集气体并检验纯度

⑤关闭A中的活塞

(5)称取9.55gxCuCO3∙yCu(OH)2∙zH2O产品，充分反应后，硬质玻璃管中得到4.8g残留物，同

时生成2.2g二氧化碳和2.7g水。则该产品的化学式为。

7.碱式碳酸铜的应用范围非常广泛，可以用来制备各种铜化合物，也可以用来制备催化剂等。

现以印刷电路板废杂铜为原料制取碱式碳酸铜流程如下：

稀ɪ硝酸旅酸氢钠

废杂铜一»浸出一加热搅拌一1一系列操作一I•碱式碳酸铜

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

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.碱式碳酸铜在沸水中易分解，在空气中200°C分解。

c.碱性条件下有利于大颗粒碱式碳酸铜的生成。

d.Cu(NH3)4CO3溶液显蓝色，Cu2(OH)2CO3固体显草绿色。

请回答：

(1)为了得到较大颗粒的碱式碳酸铜，混合碳酸氢钠和硝酸铜的操作方法是o

(2)下列有关“一系列操作”说法正确的是。

A.为了更好的洗去产品表面杂质，应用沸水洗涤

B.抽滤时用倾析法先转移溶液，开大水龙头，待溶液快流尽时再转移沉淀

C.烘干时，若温度过低，则干燥速率太慢，温度过高则易使产品分解

D.洗涤沉淀时，应开大水龙头，使洗涤剂快速通过沉淀物

(3)由于上述方法反应时间长、污染环境、资源浪费，现用“氨浸一脱氨一干燥“工艺制备碱式碳

酸铜，氨浸过程装置如下：

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①氨浸过程的正确操作步骤为(选出正确的操作并按序排列)：T在三颈烧瓶中加入

废杂铜和碳酸氢钱固体―一三颈烧瓶用水浴加热至55-60℃

→T关闭真空泵，关闭活塞甲，停止加热。

A.打开活塞乙，打开旋塞丙，加入浓氨水，关闭旋塞丙，关闭活塞乙

B.打开活塞甲

C.开启真空泵。

D.打开旋塞丙，加入浓氨水，关闭旋塞丙

E.检查装置气密性

②为实现氨的循环，装置A中试剂是。

③鼓入空气的作用除提供氧化剂以外，还可以是o

④脱氨过程需要105±5°C,采用适宜的加热方式是。设计一个能证明脱氨已经完

成的实验方案。o

8.碱式碳酸铜［Cu2(OH)2CO3］是一种用途广泛的化工原料,实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸

铜的步骤如下：

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浓硝酸

废铜屑

步骤一:废铜屑制硝酸铜

如图,用胶头滴管吸取浓硝酸缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到

硝酸铜溶液。

步骤二:碱式碳酸铜的制备

向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4mol∙L∙l的NaOH溶液调

节PH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品。

完成下列填空：

(1)写出浓硝酸与铜反应的离子方程式»

(2)上图装置中NaOH溶液的作用是。

(3)步骤二中,水浴加热所需仪器有、(加热、夹持仪器、石棉网除外),

水浴加热的优点是.

(4)若实验得到2.42g样品(只含CuO杂质),取此样品加热至分解完全后,得到1.80g固体,此样品

中碱式碳酸铜的质量分数是—。

9.碱式碳酸铜是一种用途广泛的化工原料，实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下：

步骤r废铜屑制硝酸铜

如图，用胶头滴管吸取浓硝酸缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量)，充分反应后过滤,

得到硝酸铜溶液。

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步骤二：碱式碳酸铜的制备

向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液，水浴加热至70℃左右，用0.4morL∣的NaoH溶

液调节PH至&5,振荡，静置，过滤，用热水洗涤，烘干，得到碱式碳酸铜产品。

完成下列填空：

(1)写出浓硝酸与铜反应的离子方程式。

(2)上图装置中NaOH溶液的作用是o

(3)步骤二中，水浴加热所需仪器有、(加热、夹持仪器、石棉网除外)，水浴

加热的优点是O

(4)已知：CUCO3、CU(C)H)2受热均易分解，产物中都有CUO生成。碱式碳酸铜可表示为

xCuCO3ψCu(OH)2∙zH2θ(x、y、Z取整数)，测定碱式碳酸铜组成的方法有多种，现采用氢气还

原法，请回答如下问题：(已知M(Cu)=63.5g-mol^l).

gh

J⅛jrV⅛,≡2卜.Q∖r∙~yU.

浓破酸浓破酸水

①写出XCUCO3∙yCu(OH)2∙zH2θ与凰气反应的化学方程式：;

②实验装置用上面所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号)：

(a)→()()→()()→()()→()()→()()→(1)

③称取23.9g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12.7g残留物，生成4.4g二氧化碳和7.2g

水。该样品的结晶水质量为g,化学式为。

④某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可

行？(填“可行”或"不可行”)请说明理由。

试卷第12页，共14页

1().碱式碳酸铜、碱式氯化铜都是重要的无机杀菌剂及饲料中铜的添加剂。

I、碱式碳酸铜的制取：将小苏打配成溶液，先加入反应器中，于50℃时，在搅拌下加入精制的

硫酸铜溶液，控制反应温度在70℃〜8(ΓC,反应以沉淀变为蓝绿色悬浊液为度，pH值保持在5

左右，反应后经静置，沉降，用70℃〜80℃蒸储水洗涤，再用无水乙醇洗涤，再经离心分离、

干燥，制得碱式碳酸铜成品。

(1)控制反应温度在70℃〜80°C的方法是。

(2)控制PH在5左右的原因是.

(3)CUSO4溶液与NaHCO3溶液反应制取碱式碳酸铜的化学方程式为。

H.碱式氯化铜的制备有多种方法。

(4)如在45℃〜50℃时，向CUCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2∙3H2O,该反应的化

学方程式为。

也可采用CUCl2与石灰乳反应生成城式氯化铜。CU与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成

CuCl2,Fe3+对该反成有催化作用，其催化原理如图所示。M的化学式为。

HL如图探究实验I所制得的蓝绿色固体。

(5)B装置的作用是«C中盛装的试剂应是。D装置加热前，需要如何操

作?。

(6)若蓝绿色固体的组成XCUCo3∙yCu(OH)2,实验能观察到的现象是。

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（7）待D中反应完全后，打开活塞K,再次滴加NaNO2溶液产生N2，其目的是

试卷第14页，共14页

答案：

1.(1)62.5g搅拌，加快胆研溶解速率

(2)ac

⑶非氧化还原0.015168

(4)过滤洗涤

(5)2x=y+2z

【详解】(1)配制50OmLo.5OmoI/L的CUSO4溶液，所需溶质的物质的量为0.50LXO.50

mol∕L=0.25mol,需要CuSO4SH2O的质量为0.25mol×250g∕mol=62.5g；配制500mL0.50

mol/L的CUSO4溶液，溶解胆研时可用玻璃棒搅拌，以加快溶解速率。故填：62.5g；搅拌，

加快胆机溶解速率；

(2)a.配制过程中，若未将洗涤液转移到容量瓶中，会使得溶质偏少，浓度偏低，a正确；

b.容量瓶洗净后容量瓶底部有少量水，不影响所配溶液的浓度，b错误；

c.反复摇匀后发现液面低于刻度线，继续加水至刻度线，C正确；

故填：ac；

(3)步骤∏反应中元素化合价不变，是非氧化还原反应；30mL0.50mol/LCUSO4溶液中溶

质的物质的量为0.030L×0.50mol∕L=0.015mol；步骤II中30mL0.50mol/L的CUSo4溶液和

36mL0.50mol/L的NazCCh溶液混合充分反应，生成CO2的体积按量少的计算，应按CuSO4

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

mol=0.168L=168mL(>故填:非氧化还原；0.015；168；

(4)步骤IV静置使产物沉淀完全后，得到碱式碳酸铜固体的一系列操作为过滤、洗涤、干

燥。故填：过滤；洗涤；

(5)[Cux(OH)y(SO4)Z]-nH2OΦ,根据化合价代数和为0可得：2x=y+2z.故填：2x=y+2z.

2.(l)i⅛i⅛

2+

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

⑶CUo

(4)盐酸、氯化钢溶液80%

(5)56%X射线衍射

【分析】本实验的目的，制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CCh]°分别配制0.5OmOl∙L"CuSC>4溶液

答案第1页，共11页

和0.5Omol∙I∕Na2CO3溶液，然后将30mLCuSCU溶液和36mLNa2CO3溶液混合、搅拌均匀；

将混合溶液加热至75℃,搅拌15min,即可获得碱式碳酸铜晶体。

【详解】(1)步骤I中，配制0.50mol∙L-ICUSO4溶液时，需要使用容量瓶、烧杯、天平，玻

璃棒等，不需要使用的仪器是：坦烟。珀烟；

(2)步骤H中，将CUSo4溶液与Na2CO3溶液等体积混合，二者恰好完全反应，生成

CU4(SO4)(OH)6∙2H2O晶体，同时生成C02，反应的离子方程式为

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

2+

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

(3)步骤ΠI中，若温度高于90℃,Cu2(OH)2CO3发生分解，生成CU0、Co2和水，则产品

中混有的黑色固体是CU0。CuO;

(4)步骤IV中，沉淀表面容易吸附溶液中的SoI检验SO：的试剂是盐酸、氯化银!溶液。

制取碱式碳酸铜的离子方程式为2Cu2++2CO；-+H2O=Cu2(OH)2CO31+Co2%则理论上，

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

Cu(OH)C00.0075mol,则碱式碳酸铜的产率是—可XlOO%=80%。盐酸、

2230.0075mol×q222g∕mol

氯化钢溶液；80%：

(5)从图中可以看出，样品灼烧后，所得固体为CU0,质量保留百分数为70%,则铜元素

的质量分数是普X70%=56%。测定晶体结构时，通常使用X射线衍射实验，所以使用X射

线衍射实验可进一步测定样品的晶体结构。56%；X射线衍射。

Cu2(OH)2CO3的分解温度低于水的沸点，所以在水溶液中加热，Cu2(OH)2CO3就可发生分解。

2+

3.(1)2CU+2CO^'+H2O=CU2(OH)2CO3Φ+CO2↑

(2)水浴加热

(3)可加速过滤，并使沉淀抽吸的较干燥取最后一次洗涤液于试管中，加入盐酸酸化,

再加入BaCl2溶液，若出现白色沉淀，说明含有SO；即证明没有洗涤干净，若没有出现白色

沉淀，说明不含有SO：即证明洗涤干净

(4)5:693%

13875V

(5)饱和碳酸氢钠溶液

14m

答案第2页，共11页

(1)

由题意知，用CUSO4、NaQOs溶液制备碱式碳酸铜，其离子方程式为

2+

2CU+2CO^+H2O=CU2(OH)2CO3Φ+CO,↑；

2+

故2CU÷2CO^^+H2O=CU2(OH)2CO3Φ+CO2↑；

(2)

水浴加热可以平稳地加热且适用于100。C以下温度，故实现恒温75°C加热可采取的方式为水

浴加热；

故水浴加热；

(3)

抽滤的主要优点是可加速过滤，并使沉淀抽吸的较干燥；滤渣表面会沾有SO；,检验滤渣

是否洗涤干净只需检验最后一次洗涤液是否存在SO：,其实验操作是取最后一次洗涤液于

试管中，加入盐酸酸化，再加入BaCI2溶液，若出现白色沉淀，说明含有S0：即证明没有洗

涤干净，若没有出现白色沉淀，说明不含有S0；即证明洗涤干净；

故可加速过滤，并使沉淀抽吸的较干燥；取最后一次洗涤液于试管中，加入盐酸酸化，再加

入BaCl2溶液，若出现白色沉淀，说明含有S0：即证明没有洗涤干净，若没有出现白色沉淀,

说明不含有S0：即证明洗涤干净；

(4)

分析实验数据可知，实验∏I生成的碱式碳酸铜最多，即为n(CuSθJ∕n(Na2CθJ的最佳比

例，其为"粤普绊根据2Cu2++2C0f+H,0=Cu√0H),C0N+CO,T可知，在该

0.5mol∕L×36mL6

比例下NazCOj过量，则理论上

3

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

m[Cu2(OH)2CO,]=7.5×10-⅛ol×222g∕mol=1.665g,故碱式碳酸铜的产率为

史至x100%=93%；

1.665

故5:6；93%；

答案第3页，共11页

(5)

Δ

碱式碳酸铜受热分解发生Cu2(OH)2CO3=2CuO+CO2T+应0反应，收集到的气体为C02,

则量气管及导管内盛装的试剂不能溶解CO2,可以为饱和碳酸氢钠溶液；若收集到气体体积

VV

为VL(已折算成标准状况下)，则n(CC½)=万WmO1,n[Cu2(OH)2CO3]=n(CO2)=^mol,

m[Cu2(OH)2CO3]=^molx222g∕mol*^自故样品中C4(0H}CO3的纯度为

IllV

13875V

11.2×100%=----------%

m14m

13875V

故饱和碳酸氢钠溶液;

14m

4.(1)Cu+H2O2+H2SO4ɪCuSO4+2H,0CUO或CU(OH)?

(2)dbfa

(3)温度过低，反应速率较慢；温度过高，碱式碳酸铜要分解BD可加快过滤速度,

得到较为干燥的晶体

【分析】由题给流程可知，向废铜屑中加入过氧化氢和稀硫酸混合溶液，将铜屑溶解得到含

有硫酸铜的溶液，向溶液中加入氧化铜或氢氧化铜调节溶液PH除去溶液中的铁元素，经蒸

发浓缩、冷却结晶、过滤、干燥得到五水硫酸铜晶体；将硫酸铜晶体和碳酸氢钠在研钵中研

磨并混合均匀，将混合固体多次少量缓慢地加入到热水中加热几分钟，静置分层，过滤分离

洗涤得到碱式碳酸铜；在碱式碳酸铜中加一定量水，加热搅拌至50℃左右，逐滴加入甲酸

至沉淀完全溶解，然后蒸发浓缩、过滤、洗涤、干燥得到甲酸铜晶体。

(I)

由分析可知，步骤1中涉及的主要反应为铜与过氧化氢和稀硫酸混合溶液反应生成硫酸铜和

水，反应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;向反应后的溶液中加入氧化

铜或氢氧化铜调节溶液PH除去溶液中的铁元素，故Cu+HQ:+H2SO4ɪCuSO4+2H2O;

CUO或CU(OH)2；

(2)

由分析可知，步骤∏为硫酸铜晶体制备碱式碳酸铜的过程，具体操作为将硫酸铜晶体和碳酸

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氢钠在研钵中研磨并混合均匀，将混合固体多次少量缓慢地加入到热水中加热几分钟，静置

分层，过滤分离洗涤得到碱式碳酸铜，故dbfa；

(3)

①制备甲酸铜晶体时，若温度过低，反应速率较慢；若温度过高，碱式碳酸铜要分解，所以

实验温度需要选择在50℃左右，故温度过低，反应速率较慢；温度过高，碱式碳酸铜要分

解；

②A.蒸发时，需要用玻璃棒不断搅拌散热，防止液滴飞溅，故正确；

B.由题意可知，甲酸铜晶体易溶于水，所以蒸发结束后，应趁热过滤除去不溶性杂质，再

冷却结晶，过滤，得到的晶体，故错误；

C.由题意可知，甲酸铜晶体易溶于水，不溶于乙醇，所以洗涤甲酸铜晶体时为防止晶体溶

解造成损失，应用乙醇作为洗涤剂洗涤，故正确；

D.冷却结晶时，冷却速度越慢，结晶得到的晶粒越大，故错误；

故选BD；

③与常规的过滤相比，抽滤装置在过滤时的优点是抽滤可加快过滤速度，得到较为干燥的晶

体，故可加快过滤速度，得到较为干燥的晶体。

2+

5.(1)3CU2S+16H÷+1ONOj=6Cu+3SO^+ɪ0NO↑+8H2O将生成的No气体转化为硝

酸，减小硝酸的消耗鼓入02气体不再出现红棕色将硫酸银转化为更难溶的氯化银沉

淀，将溶液中Ag+除尽

(2)6.5<pH<7.5

(3)边搅拌边加入25mL0.5mOHjCUSCU溶液，在PH计测定溶液PH条件下，用

0.1mol∙L/NaOH溶液或0.1mol∙L-∣盐酸调节溶液PH约为9,充分反应后，过滤，洗涤沉淀

至最后一次洗涤滤液滴加BaCI2溶液无沉淀生成PH过大，反应生成了CU(OH)2沉淀，

Cu(OH)2的Cu元素含量高于Cu2(OH)2CO3

【分析】整个实验过程分为三步：

第一步浸取，目的是让铜渣和混合酸反应，使铜渣溶解，得到以硫酸铜为主的混合溶液，为

了充分利用稀硝酸，在反应过程中不时的通入氧气，使生成的No气体转化为硝酸，减小硝

酸的消耗。由于杂质Ag也能被硝酸溶解氧化，为了能把反应后溶液中的Ag+完全除去，在

反应后的溶液中，加入少量NaCI,使硫酸银转化为更难溶的氯化银沉淀，然后过滤，以除

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去银离子。

第二步制取硫酸铜，反应过程中，杂质Mn也会被氧化溶解，生成硫酸盐，因此第一步过滤

后的溶液中还含有反应生成的硫酸锦，利用CU(OH)2和Mn(OH)2的溶度积差异，通过向滤

液中加入NaoH溶液调节控制溶液的PH值，使CM-离子完全转化为CU(OH)2沉淀，实现

Mi?+、CM+分离，过滤得到CU(OH)2,然后和稀硫酸反应得到CUSO4溶液。

第三步制备Cu2(OH)2CO,,通过图2可知，n(Na2CO3)与n(CuSO4)的比值是1.2和溶液pH=9

时，Cu2(OH)，。,的产率最高，据此分析解答。

(1)

①渣铜被酸浸取时无S和S02生成，说明杂质C%s中的硫离子被硝酸氧化成硫酸，反应的

Δ_

化学方程式是Cu2S+3H2SO4+1OHNO3=6CuSO4+10NO↑+8H2O,则其反应的离子方程式是

+Δ2+2

3CU2S+16H+1ONO：=6Cu+3SO^+10NO↑+8H2O。

②由于硝酸被还原时生成了NO气体，为了充分利用硝酸，可向反应装置中不时的通入氧气，

使其转化为硝酸，提高硝酸的利用率。

③当鼓入02后，装置中气体不再出现红棕色，说明装置中就没有Nc)气体了，此时可停止

鼓入。2。

④经分析，杂质Ag也能被硝酸溶解氧化，为了能把反应后的溶液中Ag+完全除去，可利用

氯化银比硫酸银的溶度积更小，在反应后的溶液中，加入少量NaC1,使硫酸银转化为更难

溶的氯化银沉淀，然后过滤，以除去银离子。

(2)

经分析，为了使滤液中的Mn"、CP分开，可利用CU(OH)2和Mn(OH)2的溶度积差异，通

过向滤液中加入NaOH溶液调节控制溶液的PH值，使CM+离子完全转化为CU(OH)2沉淀，

以实现两种离子分开。题目假设Mi?+、CM+开始沉淀时C=ImoI∙L」，沉淀完全时

CVLoXloTmolL/,为了使C/+完全沉淀,则根据

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)

的浓度是1X10∙7∙5,即pH=6.5时，CB完全沉淀，同理，根据KMMn(OH)2]=IXIO已可

得Mn2+开始沉淀时的c(OH)===IXIt)Fmo(∙L-',即pH=7.5时，Mn2+

开始沉淀，则为了使CM+完全沉淀，而Mr+不沉淀，则向滤液中加入NaOH溶液调节PH范

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围应为6.5<pH<7.50

(3)

①通过图2可知，n(Na2CO,)与n(CuS0j的比值是1.2和溶液pH=9时，Cu2(OH)2CO3K

产率最高。若向烧杯中加入30mL0.5mol∙L-Na2CC>3溶液，根据MNa^COj与n(CuS0j的

比值是1.2,可得关系式V×0.5mol∙L-'×1.2=30ml×0.5mol∙L-',解得々25ml,则还需向烧杯

中力口入25mL0.5mol∙L-ICUS04溶液，为了使溶液的pH=9,还需通过提供的PH计测定溶液

pH,用0.1mol∙L√iNaOH溶液或O.ImolL-'盐酸调节溶液PH约为9,才能使CMOHbCO；的

产率最高。沉淀是否洗涤干净，可检验沉淀是否还附有硫酸根离子，故沉淀后过滤、洗涤，

洗涤沉淀至最后一次洗涤滤液滴加BaCl2溶液无沉淀生成。

②若反应时溶液PH过大，根据图2可知C%(OH)2CO3的产率偏低，沉淀中含有CU(OH)2沉

淀，而CU(OH)2中铜元素的质量分数大于Cu2(OHhCO3,故反应时溶液PH过大，所得

CuKOHbCOs的产率偏低，但CU元素含量偏大。

6.50OmL容量瓶、玻璃棒CUSe)4和Na2CO3的物质的量之比为1：1.2,反应温度为

Δ,

75℃xCuCO3∙yCu(OH)2-zH2O=(x+y)CuO+xCO2+(y+z)H2O加热促进C0；水解，溶液

中的CO；浓度降低，OH-浓度升高，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、烧杯、玻璃棒和胶头滴管；根据表中

数据，既要保证沉淀量最多，又不能使沉淀生成速率过慢，通过对比数据可得到制备最佳条

件。

【详解】(1)配制50OmL的溶液，需要50OmL容量瓶、烧杯、玻璃棒和胶头滴管；

(2)①根据表中数据，制备碱式碳酸铜的最佳实验条件为CUSo4和Na2CO3的物质的量之比

为1：1.2,反应温度为75℃；

②95°C时，由于温度较高，导致部分碱式碳酸铜分解，生成黑色的氧化铜，方程式为

Δ

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

③已知Cu4SO4(OH)6∙2H2O为蓝色固体，则乙同学加热促进CO:水解，溶液中的CO：浓度降

低，OH-浓度升高，生成大量的Cu4(S04)(0H)6∙2H20:

(3)碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水和二氧化碳，则装置需先吸收水，在吸收二氧化碳,

称量氧化铜的质量可得到碱式碳酸铜的化学式，则装置顺序为a→bc→de(或ed)→gf→b

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c→bc；

(4)先检查装置的气密性，再装入药品，实验中使氢气充满整个装置，排净装置中的空气，

可防止空气中的水对实验的影响，反应时继续通入氢气，可使装置中的水、二氧化碳被充分

吸收，反应结束后，待冷却后停止通入氢气，则实验步骤为③④②①⑤；

(5)经氢气还原后，硬质玻璃管中得到4.8g残留物为铜，物质的量为0.075mol,2∙2g二氧

化碳即0.05mok2.7g水0.15mol,则参与反应的氢气的质量为4.8g+2.2g+2.7g-9.55g=O.15g,

生成水0.075mol,故原产品中生成水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,化学式为2CuCCh∙Cu(OH)2∙2H2θ0

7.将硝酸铜溶液慢慢滴入碳酸氢钠溶液中，搅拌。BCEDBC水搅

拌油浴加热过滤后取滤液于试管中，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若不变蓝色,

脱氨完成。

【分析】信息类题，根据已知方程式和已知信息进行判断。特别需注意的是反应温度，物质

的特殊性质等。

【详解】(1)根据题目已知信息c.碱性条件下有利于大颗粒碱式碳酸铜的生成，由于入碳

酸氢钠溶液显碱性，而硝酸铜溶液显酸性，所以为了得到较大颗粒的碱式碳酸铜，混合碳酸

氢钠和硝酸铜的操作方法是将硝酸铜溶液慢慢滴入碳酸氢钠溶液中，搅拌。

(2)A.根据已知信息b∙碱式碳酸铜在沸水中易分解，在空气中200。C分解，推不能用沸

水洗涤，故A错误。

B.抽滤时用倾析法先转移溶液，开大水龙头，待溶液快流尽时再转移沉淀，目的是避免沉

淀损失，故B正确。

C.烘干时，若温度过低，则干燥速率太慢，温度过高则易使产品分解，根据题目给的信息

可以直接判断，故C正确。

D.洗涤沉淀时，应开大水龙头，使洗涤剂快速通过沉淀物，洗涤剂快速通过沉淀物时，洗

涤不充分，不能完全洗静。故D错误。

故选答案BCo

(3)①氨浸过程的正确操作步骤中，首先要检查装置的气密性，随后才能开始实验。实验时

注意上面是恒压分液漏斗，故不用打开乙。故顺序是EDBC。

②实现氨的循环，所以用水吸收出来的氨气，形成氨水可以循环使用。

③鼓入空气的作用除提供氧化剂以外，还可以是搅拌里面的固体，因为反应装置中是固体和

液体的反应，所以氧气通入溶液中可以把固体搅动，起到搅拌的作用。

答案第8页，共11页

④脱氨过程需要105±5°C,采用适宜的加热方式是油浴加热，因为温度大于100℃,且需恒

定温度所以选择油浴。脱氨完全的检验方法实质是检验是存在氨气。采用过滤后取滤液于试

管中，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，若不变蓝色，脱氨完成。

此题重点在于分析实验目的，结合已知信息，达到实验目的的具体操作来解答。

+2+

8.CU+4H+2NO3-=CU+2NO2↑+2H2O吸收氮氧化物烧杯温度计受热均匀，

温度易于控制92%

【分析】广口瓶内铜与浓硝酸反应生成大气污染气体NOX,NaOH溶液可用来吸收NoX,

利用NO2+NaOHτNaNO2+NaNO3+H2O可知，反应结束后，广口瓶的溶液中，除了剩余的

NaOH外，还含有新生成的NaNo2与NaNo3；因反应器为大试管，故水浴加热中用来盛放

水的仪器可以选用烧杯、温度计(测定水温)；洗涤可除去碱式碳酸铜表面的吸附的硝酸钠.碱

式碳酸铜完全分解得到CU0,设样品中碱式碳酸铜的质量分数为X,依据碱式碳酸铜的方程

式，利用“差量法”计算即可。

【详解】(1)铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮与水，反应离子方程式为

+2+

CU+4H+2NO3=CU+2NO2↑+2H2O；

(2)反应生成的氮的氧化物是大气污染气体，被氢氧化钠溶液吸收，防止污染，所以装置中

NaOH的作用是吸收氮氧化物；

(3)步骤二中，水浴加热所需仪器有烧杯、温度计，利用水浴加热可受热均匀，且温度易于

控制；

(4)碱式碳酸铜完全分解得到CU0,设样品中碱式碳酸铜的质量分数为X,依据碱式碳酸铜的

2222.42x

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

得x=0.92=92%..

+2+

9.Cu+4H+2N0-t===Cu+2NO2↑+2H2O吸收氮氧化物烧杯温度计受

热均匀，便于控制温度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

据反应XCUCo3∙yCu(OH)2∙zH2O=(x+y)CuO+xCO2↑+(y+z)H20↑,依据碱式碳酸铜、

CU0、Co2和H2O质量(或其中任意三个量)，即可计算出其组成。

【详解】(1)浓硝酸与铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，离子方程式：Cu+4H++

2+2

2N0==Cu+2NO2↑+2H2O；正确答案：Cu+4H'+2N0:<=Cu'+2NO2↑+2H2O»

(2)由于反应产生的氮氧化物有毒，必须处理掉，用Nac)H溶液吸收氮氧化物；正确答案：

答案第9页，共11页

吸收氮氧化物。

(3)步骤二中，水浴加热所需仪器有烧杯、温度计；水浴加热的优点是受热均匀，便于控制

温