铜器长期暴露在空气中表面会形成一层铜绿膜,其主要成分是碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)。若该物质通过化合反应生成,反应物除Cu外,还有①N2、②O2、③CO2、④H2O中的( )
A.① B.② C.③ D.④
九年级化学多选题困难题
铜器长期暴露在空气中表面会形成一层铜绿膜,其主要成分是碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3)。若该物质通过化合反应生成,反应物除Cu外,还有①N2、②O2、③CO2、④H2O中的( )
A.① B.② C.③ D.④
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7 分)(1)锌片长期暴露在空气中表面会形成一层薄膜,其主要成分是碱式碳酸锌【Zn2(OH)2CO3】。若该物质通过化合反应生成,反应物除 Zn 外,还有 ①N2 ②O2 ③CO2 ④H2O中的( )
A.一种 B.两种 C.三种 D.四种
(2)在实验室里,小明同学设计方案用铁钉测定某废液中硫酸的质量分数。他先取一洁净小烧杯,称其质量为 18.2g,然后往其中倒入少量硫酸废液后称量,总质量为 33.2g,之后,将一枚质量为 10.8g 的铁钉(已用砂纸打磨去除铁锈)放入该小烧杯中反应,待铁钉表面不再有气泡产生后,再次称量,总质量为 43.9 g。请回答下列问题:
①反应中产生的气体的质量是 g。
②计算该废液中硫酸的质量分数(写出计算过程,计算结果保留一位小数)。
③如果铁钉的铁锈未除净,对硫酸的质量分数的计算结果的影响是“偏大”“偏小”、 无影响”),理由是 。
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某些铜器表面呈绿色,这是铜器长期暴露在空气中生了铜渍。为了弄清“铜绿”的组成和铜生成“铜绿”的条件,某化学实验小组进行了如下探究:
(查阅资料)了解到这层锈渍的化学成分是碱式碳酸铜(Cu2 (OH)2CO3),俗称“铜绿”。
(猜想与假设)据“铜绿”的组成和查阅的资料判断,铜绿可能是铜与CO2、O2和共同作用而生成的。
(设计与实验)借鉴课本“铁制品锈蚀条件”的探究实验,小刚设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验,实验如图所示(所用铜片洁净、光亮,试管内的为铜片)。实验较长时间后,发现_____试管中铜片最先生锈(填写试管字母编号)。
(解释与结论)(1)实验B的目的是_____。
(2)得出“铜生锈一定与CO2有关”的结论,依据的两个实验是_____(填编号)。
(评价与改进)小明认为小刚设计的实验还不够完善,要得出正确的结论,还要补充个实验。
你认为要补充的一个实验是:_____。
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(1)铜器长期暴露在空气中表面会因生成铜绿[Cu2(OH)2CO3]而变绿,铜绿不稳定,受热后可分解成三种氧化物。下列物质中,不可能是铜绿分解产物的是_________。
A.CuO B.H2O C.P2O5 D.CO2
(2)铜绿的形成是铜与空气中____________________共同作用的结果。下列铜制用品最容易变成绿色的是________.
A.铜电线 B.铜水管 C.铜纽扣
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铜及其化合物在生产、生活中都有广泛的应用。
一、铜的性质及其应用
兔首和鼠首均为青铜器(铜、锡合金),表面呈绿色,这是铜器长期暴露在空气中生成了铜锈(铜锈俗称铜绿)。铜绿化学式是Cu2(OH)2CO3,它受热会分解生成三种氧化物。
(1)青铜器属于______(填序号)。
A.无机材料 B.合成材料 C.复合材料 D.复合肥
(2)铜绿分解的化学方程式为_____________________。
(3)为了弄清铜生成铜绿的条件,某化学实验小组借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验,设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验,实验如下图所示(所用铜片洁净、光亮,试管内的“”为铜片)。
实验较长时间后,发现_____(填试管编号)试管中铜片最先生锈。小组讨论后发现实验还不够完善,要得出正确的结论,还要补充一个实验。你认为要补充的一个实验是:Cu和______(写出试管中需要的物质)。可以省略不做的实验是试管______(填试管编号)。
二、铜的制备研究
铜可采用如下方法制备:
方法一:火法炼铜:Cu2S+O22Cu+SO2
方法二:湿法炼铜:CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
(4)上述两种方法中,你认为哪种方法更好________,原因是__________(写出1条原因即可)。辉铜矿的主要成分为Cu2S,常用于火法炼铜。若生成过程中铜元素的转化率为90%,生产64tCu需要含Cu2S 80%的辉铜矿_____t(取整数)。
三、铜的化合物的制备研究
碱式碳酸铜可用于生产木材防腐剂等。工业上可用微蚀刻废液(含有一定量Cu2+、H+、SO42-、H2O2和微量Fe3+)制备高纯度碱式碳酸铜,其制备过程如下:
(5)加入试剂1的目的是除去废液中的酸性物质,试剂1最好选用______(填序号)。
a.Fe2O3 b. CaCO3 c.CuO
(6)加入Na2CO3沉淀前须除去Fe3+,否则Fe2(SO4)3会与Na2CO3反应,产生一种气体,同时生成NaFe3(OH)6(SO4)2沉淀,影响产品质量,6Na2CO3+3Fe2(SO4)3+6H2O=2NaFe3(OH)6(SO4)2+6CO2↑+5____ 。
(7)加入Na2CO3沉淀时,反应液pH对产品中的SO42- 含量以及反应液中Cu2+沉淀效率的影响如下图所示,第二次沉淀时溶液pH最好控制在_________。
(8)所制得的碱式碳酸铜的组成可表示为:xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。某研究小组设计如右上图实验装置测定其中CuCO3的质量分数(不考虑植物油中溶解CO2产生的影响)。
实验步骤如下:①连接装置并_______;②准确称量样品的质量1.2g;③装药品,调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为10ml;④向锥形瓶内加入50ml(足量)的稀硫酸,充分反应;⑤冷却到室温;⑥再次调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为172ml。
Ⅰ.请将上述实验步骤补充完整;
Ⅱ.装置B的作用是 ____,少量植物油的作用是______,C中的试剂是 _____(填字母序号);
a.碱石灰 b.浓硫酸 c.无水硫酸铜
Ⅲ.步骤⑥中调节液面相平的操作是将水准管 _____(填“缓慢上移”或“缓慢下移”)。
Ⅳ.若标准状况下,每44g二氧化碳的体积为22.4L。根据实验数据计算产品中CuCO3的质量分数(写出计算过程)_________。(保留到0.1%)
Ⅴ.若其他操作均正确,仅因下列因素可使测定结果偏小的是______(填字母序号);
A.步骤③中平视刻度,步骤⑥中仰视读数
B.硫酸的用量不足
C.量气管中未加植物油
D.步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平,直接读数
(9)碱式碳酸铜【xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O】的热分解研究。小组同学用热分析仪对固体进行热分解,获得相关数据,绘成的固体质量与分解温度的关系如下图。
(已知Cu(OH)2的分解温度小于CuCO3的分解温度。)
Ⅰ.通过计算可得x:y:z=_________ ;
Ⅱ.若将16.0g剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了1.6g后质量不再改变,写出此过程中可能发生反应的化学方程式:_____________。
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小明发现铜质水龙头表面出现了一层绿色物质,小鹏和同学们特别好奇,决定对该绿色物质进行探究。
[查阅资料]铜长期暴露在潮湿的空气中会生锈,表面有绿色物质生成,俗称铜绿,主要成分是碱式碳酸铜,化学式为Cu2(OH)2CO3。
探究一:铜在什么条件下会生锈
[提出猜想]同学们对空气中参与铜生锈的物质提出以下猜想:
猜想①:O2
猜想②:H2O
猜想③:N2
[交流讨论]经过讨论后,同学们一致认为猜想______________不合理,请解释理由_____________。
[拓展提升]除上述猜想外,你认为参与铜生锈的物质可能还有_____________。
探究二:铜绿的化学性质
[实验1]小芳同学取一定量干燥的铜绿放在试管中隔绝空气加热,如图所示。一段时间后,观察到绿色粉末逐渐变成黑色,试管口有无色液滴生成,且烧杯中的澄清石灰水变浑浊;请你用化学方程式解释澄清石灰水变浑浊的原因_______________。
[实验2]小华同学另取一定量的铜绿于试管中,加入适量的稀盐酸,可观察到的现象是________________。
[得出结论]根据小芳、小华同学的实验,同学们总结出铜绿的化学性质为:①铜绿受热易分解;②铜绿能与稀盐酸反应。
[反思交流]同学们从安全角度考虑,认为小芳同学在结束实验1时,应该进行的操作是_______________。
[拓展应用]①小明发现不同地点收集的两个铜器(一个是纯铜做的,一个是表铜做的),纯铜器的铜绿比青铜器的少,他据此分析铜比纯铜易锈蚀,小明的分析是否全面?请你说明理由_______________。
②日常生活中为防止铜制品、铁制品的生锈,应保持其表面洁净和干燥;在金属表面涂保护层;镀一层不易生锈的金属;改变金属的组成和结构。
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