铜及其化合物在生产、生活中都有广泛的应用。
一、铜的冶炼
资料一:考古工作者从安阳的商代铸铜遗址中,发现当时冶炼铜的主要矿物原料是孔雀石[主要成分是碱石碳酸铜Cu
2(OH)
2CO
3],主要燃料是木炭,冶炼温度估计在1000℃左右。
资料二:西汉刘安著《淮南万毕术》中记载“曾青得铁则化为铜”。“曾青”可能是硫酸铜一类的物质,将孔雀石溶于硫酸中得此溶液,当把铁粉投入此溶液中即可得铜。
(1)关于“曾青”和孔雀石的说法中,正确的是___。
A 前者属于盐,后者的主要成分是碱 B 前者属于酸,后者的主要成分是碱
C 前者和后者的主要成分都属于氧化物 D 前者和后者的主要成分都属于盐
(2)以孔雀石为原料的冶炼过程中,用现代化学的观念审视,可能涉及的化学反应有__。
①Cu
2(OH)
2CO
3
2CuO+CO
2↑+H
2O ②2CuO+C

2Cu+CO
2↑
③CuO+CO

Cu+CO
2 ④CO
2+C

2CO
A ①② B ①③ C ①②③ D ①②③④
(3)已知有元素化合价升高和降低的反应属于氧化还原反应。在(2)的四个反应中,不属于四种基本反应类型的有(填序号,下同)____,不属于氧化还原反应的有____。
(4)资料二中,假设溶解孔雀石的酸是稀硫酸,写出用此方法冶炼铜的化学方程式:___,___。
二、铜及其化合物的应用
(5)碱式碳酸铜是一种具有广泛用途的化工产品,主要用于固体荧光粉激活剂和铜盐的制造等。碱式碳酸铜由Na
2CO
3•10H
2O与CuSO
4•5H
2O反应制备,原理:2CuSO
4+2Na
2CO
3+H
2O=Cu
2(OH)
2CO
3↓+2Na
2SO
4+CO
2↑。称取14.0gCuSO
4•5H
2O、16.0gNa
2CO
3•10H
2O,用研钵分别研细后再混合研磨,立即发生反应,有“嗞嗞”声,而且混合物很快成为“黏胶状”。将混合物迅速投入200mL沸水中,快速搅拌并撤离热源,有蓝绿色沉淀生成,过滤,用水洗涤,至滤液中不含SO
42﹣为止,取出沉淀,风干,得到蓝绿色晶体。
①混合物发生反应时有“嗞嗞”声的原因是___。
②撤离热源的目的是___。
组成测定:
有同学查阅资料发现用Cu(OH)
2•CuCO
3表示碱式碳酸铜是不准确的,较为准确、科学的表达式是mCu(OH)
2•nCuCO
3,不同的碱式碳酸铜的m、n值需要具体测定。热分解法测定碱式碳酸铜组成的实验装置如下图所示,通过测定碱式碳酸铜在灼热后所产生的气体体积,推导出碱式碳酸铜中碳酸铜和氢氧化铜的含量,即可求出m和n的比值。

③三次平行实验测定结果如下表,则该样品中m:n=___,若量气管中所盛液体是水,则该测定值比理论值___(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。(已知该状况下,二氧化碳密度为1.964g/L)
实验序号
| 样品质量/g
| CO2体积/mL (已折算成标准状况下)
|
1
| 0.542
| 44.82
|
2
| 0.542
| 44.80
|
3
| 0.542
| 44.78
|