某企業(yè)是一家以生產(chǎn)電纜類(lèi)產(chǎn)品為主的地方明星企業(yè).在電纜生產(chǎn)過(guò)程中,不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定量的含銅廢料(如:零碎電纜).某化學(xué)興趣小組的同學(xué)得知這一情況后,提出可以用含銅廢料制備膽礬(CuSO
4?5H
2O).
Ⅰ、硫酸銅的制備
方案1:甲同學(xué)根據(jù)已學(xué)知識(shí),提出了制備硫酸銅方案:
方案2:乙同學(xué)根據(jù)查閱資料找到了一種工業(yè)制備硫酸銅的流程:
(1)上述方案中的①、②、③三處,與銅或銅的化合物有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式分別是:
①
;②
;③
;
(2)從環(huán)保角度對(duì)兩套方案的不同部分進(jìn)行比較,你認(rèn)為方案
(填1或2)更合理.理由是:
.
(3)方案2中,加入H
2O
2后要求溫度控制在50℃到60℃加熱的原因?yàn)?!--BA-->
(4)若上述方案所用的稀硫酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.8%,問(wèn)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(shí)驗(yàn)室中稀釋濃硫酸時(shí),是如何操作的:
.
(5)興趣小組同學(xué)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(diǎn)是
.
Ⅱ、硫酸銅晶體(CuSO
4?xH
2O)中結(jié)晶水(xH
2O)含量的測(cè)定:在老師的指導(dǎo)下,學(xué)習(xí)小組取12.5g硫酸銅晶體(CuSO
4?xH
2O)進(jìn)行熱分解,獲得相關(guān)數(shù)據(jù),并繪制成固體質(zhì)量-溫度的關(guān)系如下圖.
(1)在加熱過(guò)程中,隨著水分的失去,固體顏色將由藍(lán)色逐漸變?yōu)?!--BA-->
色,最終變?yōu)楹谏?BR>(2)650℃以上時(shí),硫酸銅固體就會(huì)發(fā)生分解,生成黑色金屬氧化物、二氧化硫及氧氣,此反應(yīng)的化學(xué)方程式為
;
(3)根據(jù)圖中數(shù)據(jù),計(jì)算CuSO
4?xH
2O中x的值為
,CuSO
4?xH
2O的CuSO
4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
.(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)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(xiě)出此過(guò)程中可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
.
Ⅲ、硫酸銅的應(yīng)用
波爾多液是用硫酸銅和石灰乳配成的一種天藍(lán)色、粘稠的懸濁液,其有效成分是Cu
4(OH)
6SO
4,其中銅元素的化合價(jià)為
價(jià).堿式鹽可以寫(xiě)成鹽和堿的形式,例如堿式碳酸銅可以寫(xiě)成CuCO
3?Cu(OH)
2,則Cu
4(OH)
6SO
4可以寫(xiě)成鹽和堿的形式為
,其殺菌機(jī)理可看作是Cu
2+使病原菌失去活性,這說(shuō)明病原菌的主體是
(填一種有機(jī)物名稱).