Question

4．CuSO₄•5H₂O是銅的重要化合物，有著廣泛的應(yīng)用．硫酸銅在高溫下分解可得到SO₂、SO₃、O₂和Cu₂O．
Ⅰ．甲組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室利用銅粉、稀硫酸和濃硝酸制備CuSO₄•5H₂O．
（1）向含銅粉的稀硫酸中滴加濃硝酸，在銅粉溶解時(shí)可以觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液呈藍(lán)色，有紅棕色氣體生成．
（2）制得的CuSO₄•5H₂O中可能存在的雜質(zhì)是Cu（NO₃）₂，除去這種雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作名稱為重結(jié)晶．
Ⅱ．乙組同學(xué)在坩堝中加熱硫酸銅晶體使其失去結(jié)晶水，然后選用下列裝置驗(yàn)證硫酸銅的分解產(chǎn)物．可供選擇的試劑有鹽酸、稀硝酸、Ba（OH）₂溶液、BaCl₂溶液．
（1）C中的試劑是BaCl₂溶液；為實(shí)現(xiàn)檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物的目的，儀器的導(dǎo)管連接順序?yàn)閍debcgf；
（2）不能將裝置B中的試劑換成品紅溶液，原因是因?yàn)镾O₂不能全部被品紅溶液吸收，影響氧氣的檢驗(yàn)；
（3）證明有SO₃存在的裝置中，反應(yīng)的總離子方程式為SO₃+H₂O+Ba²⁺=BaSO₄↓+2H⁺；
證明有氧氣生成的實(shí)驗(yàn)操作為：取下D的橡皮塞，將帶火星的木條伸入D中；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明固體產(chǎn)物中含有Cu₂O取少量固體產(chǎn)物于試管中，加入足量的稀鹽酸，若得到藍(lán)色溶液與紅色固體，則固體產(chǎn)物中含有Cu₂O．
（已知酸性條件下，Cu₂O不穩(wěn)定，會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)化為Cu、Cu²⁺）

Answer 1

分析 I．（1）銅與濃硝酸反應(yīng)生成二氧化氮和硝酸銅；
（2）根據(jù)反應(yīng)物判斷可能存在的雜質(zhì)，溶解度不同的可溶性鹽可用重結(jié)晶法分離；
II．（1）硫酸銅分解生成CuO、二氧化硫、三氧化硫和氧氣，檢驗(yàn)三氧化硫用BaCl₂溶液，檢驗(yàn)二氧化硫用酸性高錳酸鉀溶液，并且用高錳酸鉀溶液吸收二氧化硫；
（2）B裝置中的溶液檢驗(yàn)并吸收二氧化硫，品紅溶液的濃度較小，不能完全吸收二氧化硫；
（3）三氧化硫與BaCl₂反應(yīng)生成白色沉淀，二氧化硫與BaCl₂不反應(yīng)；用帶火星的木條檢驗(yàn)氧氣；Cu₂O固體溶于鹽酸會(huì)形成藍(lán)色溶液，同時(shí)有固體剩余．

解答 解：I．（1）銅與濃硝酸反應(yīng)為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，生成硫酸銅和二氧化氮?dú)怏w，所以反應(yīng)現(xiàn)象為：溶液呈藍(lán)色，有紅棕色氣體生成；
故答案為：溶液呈藍(lán)色，有紅棕色氣體生成；
（2）混有硝酸銅雜質(zhì)，需利用溶解度的不同，用重結(jié)晶的方法進(jìn)行分離，
故答案為：Cu（NO₃）₂、重結(jié)晶；
II．（1）硫酸銅分解生成CuO、二氧化硫、三氧化硫和氧氣，檢驗(yàn)三氧化硫用BaCl₂溶液，所以C試劑瓶中盛放的溶液為BaCl₂溶液；檢驗(yàn)二氧化硫用酸性高錳酸鉀溶液，并且用高錳酸鉀溶液吸收二氧化硫；用D裝置收集氧氣，所以儀器的導(dǎo)管連接順序?yàn)閍debcgf；
故答案為：BaCl₂溶液；adebcgf；
（2）B裝置中的溶液檢驗(yàn)并吸收二氧化硫，品紅溶液的濃度較小，用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫，但不能完全吸收二氧化硫，會(huì)用二氧化硫剩余，二氧化氯與氧氣一起進(jìn)入D中，會(huì)干擾氧氣的檢驗(yàn)；
故答案為：因?yàn)镾O₂不能全部被品紅溶液吸收，影響氧氣的檢驗(yàn)；
（3）三氧化硫與BaCl₂反應(yīng)生成白色沉淀，二氧化硫與BaCl₂不反應(yīng)，SO₃與BaCl₂溶液反應(yīng)生成BaSO₄沉淀，其反應(yīng)的離子方程式為：SO₃+H₂O+Ba²⁺=BaSO₄↓+2H⁺；
D裝置收集的氣體為氧氣，將帶火星的木條伸入D中，若木條復(fù)燃，說明D中氣體是氧氣；Cu₂O鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和Cu，會(huì)形成藍(lán)色溶液，同時(shí)有固體剩余，則檢驗(yàn)方法為：取少量固體產(chǎn)物于試管中，加入足量的稀鹽酸，若得到藍(lán)色溶液與紅色固體，則固體產(chǎn)物中含有Cu₂O．
故答案為：SO₃+H₂O+Ba²⁺=BaSO₄↓+2H⁺；將帶火星的木條伸入D中；取少量固體產(chǎn)物于試管中，加入足量的稀鹽酸，若得到藍(lán)色溶液與紅色固體，則固體產(chǎn)物中含有Cu₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了銅及其化合物的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)探究方案設(shè)計(jì)、物質(zhì)的檢驗(yàn)等，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，注意把握常見物質(zhì)的檢驗(yàn)方法．