某化学探究小组拟用废铜屑制取Cu(NO3)2,并探究其化学性质。
I.如图,用浓HNO3,和过量的废铜屑充分反应制硝酸铜溶液。
(1)写出铜与浓硝酸反应的离子方程式 。
(2)①装置中NaOH溶液的作用是 。
②欲从反应后的溶液中得到硝酸铜晶体,实验操作步骤是蒸发浓缩、 、过滤。
③你认为此装置是否合理,并说明原因 。
如果不合理,同时在原装置上改进;如果合理,只需说明原因。
Ⅱ.为了探究Cu(NO3)2的热稳定性,探究小组按下图装置进行实验。(图中铁架台、铁夹和加热仪器均略去)
【实验装置】
【实验操作及现象】往试管中放入研细的无水Cu(NO3)2晶体并加热,观察到试管中有红棕色气体生成,最终残留黑色粉末;用U型管除去红棕色气体,在集气瓶中收集到无色气体。
【解释与结论】
(3)①红棕色气体是 。
②根据现象判断Cu(NO3)2在加热条件下可以分解,其化学反应方程式为 。
Ⅲ.利用Cu(NO3)2制备浅绿色的碱式碳酸铜[CuCO3·Cu(OH)2]。
向大试管中加入一定量的碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热,用0.4mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡、静置、过滤、洗涤、干燥,得到样品。
【实验数据】反应温度对样品的影响
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
温度/℃ |
35 |
50 |
70 |
95 |
样品颜色 |
深蓝色 |
深蓝色 |
浅绿色 |
暗蓝色 |
样品中碱式碳酸铜 的质量分数/% |
90.9 |
92.7 |
x |
92.0 |
(4)滤液中可能含有CO32—,写出检验CO32—的方法 。
(5)95℃时,样品颜色发暗的原因:____ 。
(6)70C时,实验得到2.38 g样品,取此样品加热至分解完全(杂质不分解),得到1.76 g固体,此样品中碱式碳酸铜的质量分数是 。