【答案】
分析:問題一:
(1)觀察表一,在10℃時(shí),分別用自來水、市售純凈水、醫(yī)用蒸餾水配制硫酸銅溶液,自來水有渾濁,另外兩個(gè)無渾濁;說明有無渾濁現(xiàn)象與所選用的“水”有關(guān),再細(xì)想這三種水的區(qū)別在于它們的純度不同.自來水純度最低,醫(yī)用蒸餾水純度最高.所以得出第一影響因素是水的純度.
用市售純凈水配制硫酸銅溶液時(shí),在10℃無渾濁,30℃時(shí)有渾濁,說明渾濁的形成與溫度有關(guān).
觀察表二,當(dāng)把飽和且澄清的硫酸銅溶液滴入一定量的純凈水時(shí),濃度越來越大.說明渾濁與溶液的濃度有關(guān).
(2)白色渾濁分析
題目中告訴我們,堿式硫酸銅溶于酸,所以我們應(yīng)該聯(lián)想到“一份溶于足量的__________中”填酸,常見的酸有稀鹽酸、稀硫酸,但這里不能用稀硫酸,因?yàn)榧尤氲南×蛩嵋材芘c后面加入的氯化鋇反應(yīng)生成沉淀,使沉淀偏大.鹽酸與堿式硫酸銅反應(yīng)生成氯化銅、水和硫酸銅.
根據(jù)書寫方程式的步驟:寫出反應(yīng)方程式;
氯化鋇與硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CuSO
4+BaCl
2═BaSO
4↓+CuCl
2 ;
分別減少2.33g硫酸鋇中硫酸根(SO
42-)的質(zhì)量;1.6gCuO中銅元素的質(zhì)量(即Cu
2+的質(zhì)量);一份白色沉淀中的質(zhì)量;
即可求白色沉淀中Cu
2+、OH
-、SO
42-的個(gè)數(shù)比;從而確定白色沉淀的化學(xué)式;
問題二:氫氧化銅與葡萄糖反應(yīng)產(chǎn)物的分析
Ⅰ、緊緊圍繞“紅色”來猜想,因?yàn)殂~也是紅色的,所以紅色沉淀可能是Cu、Cu
2O或者二者混合物.
【設(shè)計(jì)方案】:方案1:由于Cu、Cu
2O都能與稀硝酸反應(yīng),進(jìn)行分析;
方案2:Cu
2O與稀硫酸反應(yīng)有Cu生成,有殘?jiān),Cu不與稀硫酸反應(yīng)有殘?jiān),進(jìn)行解答;
方案3:銅在空氣中灼燒生成CuO,Cu
2O在空氣中灼燒也生成氧化銅,但兩者增加的質(zhì)量不同;用極值法進(jìn)行分析解答;
確定紅色沉淀物;
Ⅱ、解答此題時(shí),應(yīng)知道測定的原理;用此裝置測定物質(zhì)組成通常在如下兩種途徑:
氫氣與Cu
2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cu
2O+H
2 2Cu+H
2O.
結(jié)合裝置圖和化學(xué)方程式,硬質(zhì)玻璃管+其中固體在反應(yīng)前后質(zhì)量差是Cu
2O中O的質(zhì)量,通過氧的質(zhì)量可求出Cu
2O的質(zhì)量,再進(jìn)一步判斷是否含有Cu;
一般不用測氫氣的體積、鋅粒、稀硫酸中溶質(zhì)的方法,因?yàn)樵谟脷錃膺原金屬氧化物時(shí),通常需要先通一段時(shí)間氫氣,反應(yīng)后還要再通一段時(shí)間氫氣,再加上氫氣并不都能與金屬氧化物反應(yīng),部分氫氣會白白浪費(fèi)掉,所以實(shí)際參加反應(yīng)氫氣的量很難測定.
Ⅲ、根據(jù)硫酸銅能溶于水但不能溶于酒精,進(jìn)行分析解答.
解答:解:問題一:
(1)在配制過程中形成白色渾濁的因素可能有:溫度、水中雜質(zhì)含量(或水的純度)、硫酸銅溶液的濃度;
在實(shí)驗(yàn)室配制硫酸銅溶液時(shí)要在低溫下用醫(yī)用蒸餾水配制;
(2)氯化鋇與硫酸銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為:CuSO
4+BaCl
2═BaSO
4↓+CuCl
2 .
2.33g硫酸鋇中硫酸根(SO
42-)的質(zhì)量為:2.33×
×100%=2.33×
×100%=0.96g;
堿式硫酸銅在空氣灼燒產(chǎn)物為CuO、H
2O、SO
3.
1.6gCuO中銅元素的質(zhì)量(即Cu
2+的質(zhì)量):1.6×
×100%=1.28g;
一份白色沉淀中OH
-的質(zhì)量為:5.16g÷2-1.28g-0.96g=0.34g.
所以 白色沉淀中Cu
2+、OH
-、SO
42-的個(gè)數(shù)比為:
=2:2:1;
所以白色沉淀的化學(xué)式為Cu
2(OH)
2SO
4 ;
問題二:
Ⅰ、緊緊圍繞“紅色”來猜想,因?yàn)殂~也是紅色的,所以紅色沉淀可能是Cu、Cu
2O或者二者混合物;
【設(shè)計(jì)方案】:方案1:由于Cu、Cu
2O都能與稀硝酸反應(yīng),得到藍(lán)色溶液,所以不行;
方案2:Cu
2O與稀硫酸反應(yīng)有Cu生成,有殘?jiān),Cu不與稀硫酸反應(yīng)有殘?jiān),所以方?不行;
方案3:銅在空氣中灼燒生成CuO,Cu
2O在空氣中灼燒也生成氧化銅,但兩者增加的質(zhì)量不同.
agCu在空氣中灼燒,完全反應(yīng)后質(zhì)量變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170513905459810/SYS201310291705139054598027_DA/5.png"> g;
agCu
2O在空氣中灼燒,完全反應(yīng)后質(zhì)量變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/czhx/web/STSource/20131029170513905459810/SYS201310291705139054598027_DA/6.png"> g;
所以ag紅色沉淀在空氣中灼燒完全反應(yīng)后,當(dāng)b為
g時(shí)紅色沉淀Cu;
當(dāng)b為為
g 時(shí)紅色沉淀 Cu
2O;
當(dāng)
g<b<
g 時(shí)紅色沉淀為兩者混合物;
Ⅱ、解答此題時(shí),應(yīng)知道測定的原理;用此裝置測定物質(zhì)組成通常在如下兩種途徑:
氫氣與Cu
2O反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cu
2O+H
2 2Cu+H
2O.
結(jié)合裝置圖和化學(xué)方程式,硬質(zhì)玻璃管+其中固體在反應(yīng)前后質(zhì)量差是Cu
2O中O的質(zhì)量,通過氧的質(zhì)量可求出Cu
2O的質(zhì)量,再進(jìn)一步判斷是否含有Cu;此法需要測定的數(shù)據(jù):B ②③⑤;
一般不用測氫氣的體積、鋅粒、稀硫酸中溶質(zhì)的方法,因?yàn)樵谟脷錃膺原金屬氧化物時(shí),通常需要先通一段時(shí)間氫氣,反應(yīng)后還要再通一段時(shí)間氫氣,再加上氫氣并不都能與金屬氧化物反應(yīng),部分氫氣會白白浪費(fèi)掉,所以實(shí)際參加反應(yīng)氫氣的量很難測定.
Ⅲ、硫酸銅能溶于水但不能溶于酒精,晶體用酒精淋洗而不用水洗的好處是可以獲得最多的晶體;
故答案為:(1)溫度;水中雜質(zhì)含量(或水的純度);硫酸銅溶液的濃度;醫(yī)用蒸餾水;較低溫度;
(2)稀鹽酸(或稀硝酸); 64:17:48; Cu
2(OH)
2SO
4 ;
Ⅰ. 銅;氧化亞銅;方案三;
Ⅱ、B;
Ⅲ、減少晶體溶解.
點(diǎn)評:本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識綜合分析和解決實(shí)際問題的能力.增加了學(xué)生分析問題的思維跨度,強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識的能力.