膽礬(CuSO4?5H2O)是重要的化工原料,工業(yè)上用Cu與濃H2SO4、濃HNO3反應制備該物質(zhì),采取間歇加熱、逐漸加入濃HNO3的方法來制備CuSO4?5H2O的新工藝.模擬制備裝置如圖所示,根據(jù)題意回答下列問題.
(1)如圖1裝置中,分液漏斗內(nèi)裝的液體是
濃硝酸
濃硝酸
(填“濃硝酸”或“濃硫酸”),該發(fā)應會產(chǎn)生有毒氣體NO、NO2等,錐形瓶中液體可以吸收該氣體,反應原理為:NO+NO2+2NaOH=2NaNO2(該物質(zhì)化學名是
亞硝酸鈉
亞硝酸鈉
)+H2O.該裝置中攪拌器的作用是
充分接觸,加快反應速率
充分接觸,加快反應速率
.反應所得產(chǎn)品在
三頸燒瓶
三頸燒瓶
 (填“三頸燒瓶”或“錐形瓶”)中.
(2)如果銅粉、硫酸及硝酸都比較純凈,則制得的CuSO4?5H2O中常常含有的雜質(zhì)是一種硝酸鹽,其化學式是
Cu(NO32
Cu(NO32
,已知10℃、20℃時有關物質(zhì)的溶解度為:CuSO4?5H2O(17.4g、20.7g);該硝酸鹽(95.3g、125.1g),提純CuSO4?5H2O的實驗操作是
重結(jié)晶(或冷卻結(jié)晶)
重結(jié)晶(或冷卻結(jié)晶)

(3)用無水硫酸銅檢驗某雙氧水中是否含水時,除了發(fā)現(xiàn)固體變藍外,還發(fā)現(xiàn)該雙氧水中有氣泡產(chǎn)生,對此現(xiàn)象你的猜想是
銅離子作催化劑,雙氧水分解出氧氣
銅離子作催化劑,雙氧水分解出氧氣
,檢驗該氣體的實驗操作是
用帶火星木條檢驗,看是否復燃
用帶火星木條檢驗,看是否復燃

(4)將0.80g CuSO4?5H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如圖2所示.
①由圖2中可以看出,CuSO4?5H2O分解的最低溫度是
102℃
102℃

②試通過計算確定238℃時固體物質(zhì)的化學式.(要計算過程)
③將CuSO4?5H2O固體加熱到570℃分解后,得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末、硫的最高價氧化物和水蒸氣,該反應的化學方程式為
CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuO+SO3↑+5H2O↑
CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuO+SO3↑+5H2O↑
分析:(1)由生成的物質(zhì)可推斷加入的物質(zhì),依據(jù)鹽的化學式讀法書寫NaNO2的名稱,依據(jù)攪拌器在反應時的作用,依據(jù)敘述可知所得的產(chǎn)品存在的裝置;
(2)依據(jù)銅與硝酸也可以反應生成硝酸銅分析判斷;依據(jù)硫酸銅晶體的溶解度隨溫度變化的情況,分析采用的方法;
(3)依據(jù)雙氧水可以分解生成氧氣的知識進行猜想并驗證即可;
(4)由圖象中物質(zhì)的變化情況分析硫酸銅晶體分解的最低溫度,依據(jù)238℃時固體物質(zhì)的質(zhì)量數(shù)據(jù)進行分析即可,依據(jù)信息中關于反應的敘述書寫方程式即可;
解答:解:(1)由生成的物質(zhì)有氣體NO、NO2等可推斷加入的物質(zhì)是濃硝酸,依據(jù)鹽的化學式讀法可知NaNO2可知其化學名稱為亞硝酸鈉,在反應中攪拌器在反應時的作用是充分接觸,加快反應速率,依據(jù)敘述可知所得的產(chǎn)品存在的裝置應該是在三頸燒瓶中;
(2)因為銅與濃硝酸也可以反應生成硝酸銅,所以制取的硫酸銅晶體中常含有硝酸銅的雜質(zhì);因為硫酸銅晶體的溶解度隨溫度變化不明顯,而硝酸銅的溶解度隨溫度變化很明顯,所以采用重結(jié)晶法可提純硫酸銅晶體;
(3)因為雙氧水可以分解生成氧氣,所以可猜想是銅離子起到了催化作用使雙氧水分解生成了氧氣,在檢驗是否是氧氣時一般是采用帶火星的木條看是否復燃完成;
(4)①由圖象中的信息可知CuSO4?5H2O樣品受熱脫水過程中在102℃物質(zhì)的質(zhì)量開始變小,所以硫酸銅晶體分解的最低溫度是102℃;
②解:設238℃時晶體化學式是CuSO4?xH2O
CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuSO4?xH2O+(5-x)H2O
    250       160+18x
   0.800g      0.570g
250
160+18x
=
0.800g
0.570g

x=1
該晶體化學式是CuSO4?H2O.
③依據(jù)題中的信息可知產(chǎn)物是氧化銅、三氧化硫和水,所以化學方程式為:CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuO+SO3↑+5H2O↑;
故答案為:(1)濃硝酸;亞硝酸鈉;充分接觸,加快反應速率;  三頸燒瓶;
(2)Cu(NO32; 重結(jié)晶(或冷卻結(jié)晶);
(3)銅離子作催化劑,雙氧水分解出氧氣;用帶火星木條檢驗,看是否復燃.
(4)①102℃; ②CuSO4?H2O;CuSO4?5H2O
  △  
.
 
CuO+SO3↑+5H2O↑;
點評:本題對同學們熟悉的化學知識進行重組創(chuàng)新,將實驗探究內(nèi)容融合在其中,從原理分析、化學實驗基本操作、實驗計算等全方位考查同學們駕馭知識的能力.為此同學們在平時的實驗學習中要精益求精,關注課本實驗,理解實驗的要求和目的,這對提升同學們的實驗能力具有極大的益處.
練習冊系列答案
相關習題

科目:初中化學 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)銅及其化合物是工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中常用的物質(zhì),下面是對銅及其化合物的探究.
問題一:硫酸銅溶液的配制
小明同學在實驗室配制硫酸銅溶液時意外地發(fā)現(xiàn)有時會出現(xiàn)少量白色渾濁,對此,他和化學興趣小組同學作出如下探究.
配置用水 有渾濁 有渾濁
自來水 無渾濁 有渾濁
市售純凈水 無渾濁 有渾濁
醫(yī)用純凈水 無渾濁 無渾濁
試驗編號 1 2 3 4 5 6 7
飽和溶液 2 4 6 8 16 32 128
現(xiàn)   象 白色渾濁→澄清
圖 1
(1)形成渾濁條件分析:小明分別作出如圖1配制方式,并記錄現(xiàn)象如下:
另外,他將配好的飽和且澄清的硫酸銅溶液滴入純凈水中有如上現(xiàn)象,在配制過程中形成白色渾濁的因素可能有
 
 
、
 
等,因此,在實驗室配制硫酸銅溶液時要用的配制用水是
 
 (選填“自來水、市售純凈水、醫(yī)用蒸餾水”)、在
 
(選填“較低溫度、較高溫度”)下配制稍濃些的硫酸銅溶液.
(2)白色渾濁成分分析.
[查閱資料]同學們上網(wǎng)查閱資料獲知:此白色沉淀是一種名為堿式硫酸銅的物質(zhì),它可溶于酸,其有多種可能的組成,如Cu2(OH)2SO4、Cu3(OH)4SO4或Cu4(OH)6SO4等.為確定此次得到的白色沉淀究竟是哪種組成,小明設計實驗如下:
[設計實驗]稱取5.16g白色沉淀,分成兩等份:一份溶于足量的 中,向溶液中滴加足量的氯化鋇溶液,過濾、洗滌、干燥,得2.33g白色固體;將另一份固體在空氣中充分灼燒得到黑色固體1.60g.
[得出結(jié)論]通過計算確定該白色沉淀中Cu2+、OH-、SO42-的質(zhì)量比為
 
,其化學式為
 
. (寫出計算過程,共4分)
問題二:氫氧化銅與葡萄糖反應產(chǎn)物的分析
利用新制氫氧化銅可以驗證葡萄糖的存在.下面是三個研究性學習小組分別從不同層面對此實驗開展的研究性學習活動:
Ⅰ.研究性學習小組甲對教材實驗結(jié)論葡萄糖與新制氫氧化銅反應生成的紅色沉淀是Cu2O,提出質(zhì)疑,他們認為紅色沉淀不一定是氧化亞銅.為了確定紅色沉淀的成分,開展了如下研究:
提出猜想:紅色沉淀可能是
 
、
 
或二者混合物.
查閱資料:①氧化亞銅能與酸反應,得到+2價的銅離子和單質(zhì)銅;②在空氣中灼燒氧化亞銅生成氧化銅;③銅能與稀硝酸反應生成硝酸銅、水和一氧化氮.
設計方案:方案1:取該紅色沉淀溶于足量的稀硝酸中,觀察溶液顏色變化;
方案2:取該紅色沉淀溶于足量的稀硫酸中,觀察是否有殘渣;
方案3:稱取紅色沉淀a g,在空氣中充分灼燒至完全變黑,并在干燥器里冷卻,再稱重,反復多次直到固體恒重,稱得質(zhì)量為b g,比較a、b關系;
你認為合理的方案是
 

Ⅱ.研究性學習小組乙針對小組甲的質(zhì)疑,設計新的探究方案,裝置如圖2所示.

①通入氫氣體積 、诜磻,紅色沉淀+硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量
③完全反應后,紅色固體+硬質(zhì)玻璃管的總質(zhì)量  ④實驗前,干燥管(含其中固體)質(zhì)量
⑤硬質(zhì)玻璃管質(zhì)量  ⑥鋅粒質(zhì)量 、呦×蛩嶂泻苜|(zhì)的量 、鄬嶒灪,干燥管(含其中固體)質(zhì)量 。ㄒ阎獨錃庠诩訜釛l件下能與金屬氧化物發(fā)生置換反應,且假設反應能完全進行)
A.②④⑤⑧B.②③⑤C.①⑥⑦D.①②⑤
你認為需要測定上述
 
 (選擇正確的字母填空)即可確定上述紅色沉淀成分.
Ⅲ.研究性學習小組丙上網(wǎng)查閱得知,“2005年諾貝爾化學獎授予了三位研究綠色化學的科學家”.綠色化學強調(diào)對環(huán)境友好,實現(xiàn)零排放.“變廢為寶”符合綠色化學要求.他們收集上述紅色沉淀制備化學試劑--膽礬(CuSO4?5H2O).他們設計了一個簡單且符合綠色化學要求的實驗方案:將紅色固體反復灼燒后,用足量稀硫酸溶解,再將所得溶液蒸發(fā)結(jié)晶,減壓過濾,用少量95%的酒精淋洗晶體,晾干或用濾紙吸干.晶體用酒精淋洗而不用水洗的好處是:
 

查看答案和解析>>

科目:初中化學 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)某企業(yè)是一家以生產(chǎn)電纜類產(chǎn)品為主的地方明星企業(yè).在電纜生產(chǎn)過程中,不可避免地會產(chǎn)生一定量的含銅廢料(如:零碎電纜).某化學興趣小組的同學得知這一情況后,提出可以用含銅廢料制備膽礬(CuSO4?5H2O).
Ⅰ、硫酸銅的制備
方案1:甲同學根據(jù)已學知識,提出了制備硫酸銅方案:
精英家教網(wǎng)
方案2:乙同學根據(jù)查閱資料找到了一種工業(yè)制備硫酸銅的流程:
精英家教網(wǎng)
(1)上述方案中的①、②、③三處,與銅或銅的化合物有關的化學反應方程式分別是:
 
;②
 
;③
 
;
(2)從環(huán)保角度對兩套方案的不同部分進行比較,你認為方案
 
(填1或2)更合理.理由是:
 

(3)方案2中,加入H2O2后要求溫度控制在50℃到60℃加熱的原因為
 

(4)若上述方案所用的稀硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為36.8%,問每1L98%的濃硫酸(密度為1.84g/mL)能配制出這種稀硫酸
 
g,需水
 
L(水的密度為1.0g/mL).在實驗室中稀釋濃硫酸時,是如何操作的:
 

(5)興趣小組同學一致指出,將濾液經(jīng)蒸發(fā)、降溫結(jié)晶等操作后,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得硫酸銅晶體.晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點是
 

Ⅱ、硫酸銅晶體(CuSO4?xH2O)中結(jié)晶水(xH2O)含量的測定:在老師的指導下,學習小組取12.5g硫酸銅晶體(CuSO4?xH2O)進行熱分解,獲得相關數(shù)據(jù),并繪制成固體質(zhì)量-溫度的關系如下圖.
(1)在加熱過程中,隨著水分的失去,固體顏色將由藍色逐漸變?yōu)?!--BA-->
 
色,最終變?yōu)楹谏?BR>(2)650℃以上時,硫酸銅固體就會發(fā)生分解,生成黑色金屬氧化物、二氧化硫及氧氣,此反應的化學方程式為
 

(3)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),計算CuSO4?xH2O中x的值為
 
,CuSO4?xH2O的CuSO4的質(zhì)量分數(shù)
 
.(寫出計算過程)
(4)若將4.0g剩余固體繼續(xù)加熱到更高的溫度,發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減少了0.4g后質(zhì)量不再改變,寫出此過程中可能發(fā)生反應的化學方程式:
 

Ⅲ、硫酸銅的應用
波爾多液是用硫酸銅和石灰乳配成的一種天藍色、粘稠的懸濁液,其有效成分是Cu4(OH)6SO4,其中銅元素的化合價為
 
價.堿式鹽可以寫成鹽和堿的形式,例如堿式碳酸銅可以寫成CuCO3?Cu(OH)2,則Cu4(OH)6SO4可以寫成鹽和堿的形式為
 
,其殺菌機理可看作是Cu2+使病原菌失去活性,這說明病原菌的主體是
 
(填一種有機物名稱).

查看答案和解析>>

科目:初中化學 來源: 題型:

5、下列是生產(chǎn)、生活中常見的物質(zhì),其名稱、俗名、化學式一致的是(  )

查看答案和解析>>

科目:初中化學 來源: 題型:閱讀理解

某實驗小組欲用10克膽礬(CuSO4?5H2O)制取氧化銅并證明氧化銅能加快H2O2的分解.
Ⅰ.請你完成他們制取氧化銅的實驗步驟.(提示:氫氧化銅受熱分解生成氧化銅和水)
(1)稱取10克膽礬,將其放入小燒杯中,再
 

(2)向步驟(1)中的燒杯內(nèi)滴加一定量的
 
溶液,產(chǎn)生大量的沉淀.
(3)將步驟(2)所得混合物過濾、洗滌.
(4)檢驗濾液中是否含硫酸銅,操作方法是
 

(5)檢驗步驟(3)固體殘渣是否洗滌干凈,操作方法是
 

(6)將洗滌干凈的固體殘渣加熱直至全部變?yōu)楹谏难趸~.
精英家教網(wǎng)Ⅱ.小明設計了右圖實驗裝置來證明氧化銅能加快雙氧水(溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)約5%)的分解并與二氧化錳的催化效果進行比較(即比較反應速率).用圖示裝置測量產(chǎn)生氣體的體積,其它可能影響實驗因素均已忽略,相關數(shù)據(jù)如下:
序號 雙氧水體積 催化劑 待測數(shù)據(jù)
15mL  
15mL CuO(0.5g)  
15mL MnO2(0.5g)  
(1)從設計裝置來看,有一個明顯的缺陷,你認為如何糾正
 

(2)從設計原理看,實驗中的“待測數(shù)據(jù)”可以是指
 

(3)實驗時氣體收集在圖Ⅱ的球型漏斗中.若要保證讀取的氣體體積沒有誤差,在讀數(shù)前應進行的操作是
 
.若要檢驗產(chǎn)生的氣體是氧氣,應打開單孔橡皮塞,
 


(4)為探究CuO在實驗②中是否起催化作用,除與①比較外,還需補做下列實驗(不必寫具體操作):a.證明CuO的化學性質(zhì)沒有改變;b.
 

(5)如果三個實驗中所用雙氧水溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)不同,對實驗結(jié)果
 
(選填“有”或“沒有”)明顯影響.
Ⅲ.(1)寫出雙氧水在氧化銅的催化作用下分解產(chǎn)生氧氣的方程式
 

(2)已知該雙氧水中溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為5%,若產(chǎn)生氧氣0.16g,那實際消耗的過氧化氫溶液質(zhì)量是多少?(要有計算過程)

查看答案和解析>>

科目:初中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2012?潤州區(qū)二模)在電纜生產(chǎn)過程中,不可避免地會產(chǎn)生一定量的含銅廢料(如:零碎電纜).某化學興趣小組提出可以用含銅廢料制備膽礬(CuSO4?XH2O).
查閱資料:(1)過氧化氫在常溫下會緩慢分解為氧氣和水.對其水溶液加熱、光照或加催化劑(如MnO2 )都會促進其分解.
(2)CuSO4?XH2O可溶于水,在加熱時會生成CuSO4和H2O.
I、硫酸銅的制備
方案1:甲同學根據(jù)已學知識,提出了制備硫酸銅方案:
方案2:乙同學根據(jù)查閱資料找到了一種工業(yè)制備硫酸銅的流程:
(1)寫出上述方案中的②處銅或銅的化合物有關的化學反應方程式是:
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O

(2)從環(huán)保角度對兩套方案的不同部分進行比較,你認為方案
2
2
(填1或2)更合理.理由是:
耗能少或無污染
耗能少或無污染

(3)方案2中,加入H2O2后要求溫度控制在50℃到60℃加熱的可能的原因為
防止H2O2受熱分解
防止H2O2受熱分解

(4)若上述方案所用的稀硫酸是在實驗室中由稀釋濃硫酸得到,在稀釋濃硫酸時的操作是:
將濃硫酸沿燒杯壁緩緩倒入水中
將濃硫酸沿燒杯壁緩緩倒入水中

并用玻璃棒不斷攪拌
并用玻璃棒不斷攪拌

(5)興趣小組同學一致指出,將濾液經(jīng)蒸發(fā)、降溫結(jié)晶等操作后,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得硫酸銅晶體.晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點是
減少硫酸銅晶體因溶于水而損失
減少硫酸銅晶體因溶于水而損失

II、硫酸銅晶體(CuSO4?xH2O)中結(jié)晶水(xH2O)含量的測定學習小組取12.5g硫酸銅晶體(CuSO4?xH2O)進行熱分解,
獲得相關數(shù)據(jù),并繪制成固體質(zhì)量一溫度的關系如圖.
(1)在加熱過程中,隨著水分的失去,固體顏色將由藍色逐漸變?yōu)?!--BA-->
色,最終變?yōu)楹谏?br />(2)650℃以上時,硫酸銅固體就會發(fā)生分解,生成黑色金屬氧化物、二氧化硫及氧氣,此反應的化學方程式為
2CuSO4
  △  
.
 
2CuO+2SO2↑+O2↑;
2CuSO4
  △  
.
 
2CuO+2SO2↑+O2↑;

(3)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),計算CuSO4?xH2O中x的值為
5
5
.(請寫出計算過程)
(4)若將4.0g剩余固體繼續(xù)加熱到更高的溫度,發(fā)現(xiàn)固體質(zhì)量減少了0.4g后質(zhì)量不再改變,寫出剩余固體的化學式:
Cu2O
Cu2O

Ⅲ、硫酸銅的應用
波爾多液是用硫酸銅和石灰乳配成的一種天藍色、粘稠的懸濁液,其有效成分是Cu4(OH)6SO4,其中銅元素的化合價為
+2
+2
.堿式鹽可以寫成鹽和堿的形式,例如堿式碳酸銅可以寫成CuCO3?Cu(OH)2,則Cu4(OH)6SO4可以寫成鹽和堿的形式為
CuSO4?3Cu(OH)2
CuSO4?3Cu(OH)2
,其殺菌機理可看作是Cu2+使病原菌失去活性,這說明病原菌的主體是
蛋白質(zhì)
蛋白質(zhì)
(填一種有機物名稱).

查看答案和解析>>

同步練習冊答案