同學們對三星堆遺址的Ⅱ號青銅神樹展開研究性學習。
【查閱資料】科研人員對Ⅱ號青銅神樹座進行過如下測定。
①用光譜儀測定金屬材料成分,得到如下數(shù)據(jù):含Cu 75.1%,含Sn 5.6%,含Pb 16.2%。
②用X衍射儀測定樹座外側銅銹成分為堿式氯化銅【Cu2(OH)3Cl】。
【分析研究】
(1)鑄造銅樹時,在銅中加入錫和鉛會使材料的熔點 降低降低(選填“降低”、“升高”)。
(2)青銅器中的銅在氯離子等作用下,生成活性很強的氯化亞銅(CuCl)。CuCl易與O2、H2O反應生成氯化氫和堿式氯化銅【Cu2(OH)3Cl】,該反應的化學方程式為 4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+HCl4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+HCl。
同學們發(fā)現(xiàn)生活中銅制品長期露置在潮濕空氣中也會銹蝕生成“銅綠”【Cu2(OH)2CO3】。
【實驗探究】
為探究生活中某銹蝕銅樣品中單質銅的質量分數(shù),并回收銅。
查閱資料:①Cu2(OH)2CO3+2H2SO4═2CuSO4+CO2↑+3H2O
②Cu2O+H2SO4═CuSO4+Cu+H2O
實驗設計:取銅樣品(假設除銅和銅綠外,不含其它物質),設計甲、乙兩方案。
方案甲:

(3)所得固體經(jīng)操作Ⅰ、洗滌、干燥,稱得質量為6.4g,其中操作Ⅰ的名稱為 過濾過濾,銅樣品中單質銅的質量分數(shù)為 36.6%36.6%(結果保留到0.1%)。
(4)濾液中的陽離子有 Cu2+、H+Cu2+、H+(填離子符號)。
方案乙:

(5)步驟Ⅰ中銅綠受熱分解生成黑色固體A、CO2和H2O,過程中還有另一個化合反應也生成黑色固體A,黑色固體A的化學式為 CuOCuO。
(6)步驟所得銅中往往含有少量的Cu2O。檢驗銅中含有Cu2O的實驗方法為:取樣于試管中,向其中加入適量的稀硫酸觀察到 固體的量減少,溶液變成藍色固體的量減少,溶液變成藍色(填實驗現(xiàn)象),證明銅中含有Cu2O。
(7)步驟Ⅱ還原16.0g黑色固體A,得到Cu和Cu2O的混合物共ag。則a的值范圍為12.8g<a<14.4g14.4g(寫出計算過程)
【實驗反思】
(8)①方案甲中,若所得固體在空氣中進行加熱干燥,則測得銅樣品中單質銅的質量分數(shù)將 偏大偏大(填“偏大”“偏小”或“無影響”);還可能有哪些操作因素也會導致銅樣品中單質銅的質量分數(shù)產生偏差 所得固體沒有洗滌或轉移固體時有灑落所得固體沒有洗滌或轉移固體時有灑落(任寫一點)。
②方案甲中,若需對所得濾液中的銅進行回收,則可以加入一種稍過量的金屬,寫出該反應的化學方程式 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑Fe+CuSO4=FeSO4+Cu或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑(任寫一個)。
(9)小組同學針對如何將方案乙中氧化銅全部轉化為銅單質展開討論。查閱資料得知,反應條件是影響轉化的重要因素,你認為:實驗中可采取的措施有 提高反應的溫度、增大CO的通入量(答案合理即可)提高反應的溫度、增大CO的通入量(答案合理即可)(任寫一點)。
【考點】實驗探究物質的組成成分以及含量;合金與合金的性質.
【答案】降低;4CuCl+O2+4H2O=2Cu2(OH)3Cl+HCl;過濾;36.6%;Cu2+、H+;CuO;固體的量減少,溶液變成藍色;14.4g;偏大;所得固體沒有洗滌或轉移固體時有灑落;Fe+CuSO4=FeSO4+Cu或Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;提高反應的溫度、增大CO的通入量(答案合理即可)
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:101引用:2難度:0.3
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