硫酸銅是一種應用廣泛的化工原料,實驗室中可通過不同途徑制取硫酸銅溶液和膽礬(CuSO4·5H2O),其中一種流程如下:

(1)操作I具體為__________、___________、過濾、烘干。

(2)雜銅(含少量有機物)灼燒后的產(chǎn)物除氧化銅還含少量銅,原因可能是___________(填字母代號)。

a.灼燒過程中部分氧化銅被還原

b.灼燒不充分.銅未被完全氧化

c.氧化銅在加熱過程中分解生成銅

d.該條件下銅無法被氧氣氧化

(3)若將雜銅換為純凈的銅粉,可直接向其中加入稀硫酸和Fe2(SO4)3溶液,不斷通入氧氣。反應完全后向其中加入過量_______________(填化學式,下同),調節(jié)pH至4,生成_________沉淀,過濾得硫酸銅溶液[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為3.7、6.4]。

 (4)通過下述圖1裝置也可制取硫酸銅溶液(已知:2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O)。

燒瓶內發(fā)生反應的離子方程式為____________________________________________;

圖2是圖1的改進裝置,其優(yōu)點有①__________________________,②_________________________。

 

【答案】

(16分)(1)蒸發(fā)濃縮(2分);冷卻結晶(2分) (2)ab(2分,選對1個1分,有錯誤不得分)

(3)CuO(2分,其它合理答案也可) Fe(OH)3(2分)

(4)Cu+4H+2NO3=Cu2+2H2O+2NO2↑;3Cu+8H+2NO3=3Cu2+4H2O+2NO↑(2分,寫對1個即得2分) ①防止NaOH溶液倒吸進入發(fā)生裝置(2分) ②NO、NO2有毒氣體能被完全吸收(2分)

【解析】

試題分析:(1)硫酸銅能溶于水,所以從硫酸銅溶液中得到硫酸銅晶體得操作應該是蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶,然后過濾烘干即可。

(2)灼燒后的產(chǎn)物除氧化銅還含少量銅,這說明a.灼燒過程中部分氧化銅被還原,a正確;b.灼燒不充分.銅未被完全氧化,b正確;c.氧化銅穩(wěn)定,在加熱過程中不可能分解生成銅,c不正確;d.銅極易被氧化生成氧化銅,d不正確,答案選ab。

(3)由于反應中不能再引入新的雜質,所以要調節(jié)溶液的pH小于進入氧化銅或氫氧化銅。由于氫氧化鐵沉淀的pH小于氫氧化銅沉淀的pH,所以首先生成氫氧化鐵沉淀,過濾得硫酸銅溶液。

(4)硝酸具有強氧化性,能把銅氧化生成硝酸銅,但隨著反應的進行,硝酸濃度逐漸降低,其還原產(chǎn)物將逐漸變?yōu)镹O,因此有關反應的化學方程式是Cu+4H+2NO3=Cu2+2H2O+2NO2↑、3Cu+8H+2NO3=3Cu2+4H2O+2NO↑。由于NO2與氫氧化鈉溶液反應時,溶液容易倒吸,且NO與氫氧化鈉溶液不反應,易造成環(huán)境污染,所以圖2中通入氧氣可以氧化NO而不完全吸收,即裝置2的優(yōu)點是①防止NaOH溶液倒吸進入發(fā)生裝置;②NO、NO2有毒氣體能被完全吸收。

考點:考查物質的分離與提純;氧化還原反應的有關判斷與應用;硝酸性質;實驗條件的控制以及實驗方案設計與評價等

 

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

(2013?泰安一模)硫酸銅是一種應用廣泛的化工原料,實驗室中可通過不同途徑制取硫酸銅溶液和膽礬(CuSO4?5H2O),其中一種流程如下:

(1)操作I具體為
蒸發(fā)濃縮
蒸發(fā)濃縮
、
冷卻結晶
冷卻結晶
、過濾、烘干.
(2)雜銅(含少量有機物)灼燒后的產(chǎn)物除氧化銅還含少量銅,原因可能是
ab
ab
(填字母代號).
a.灼燒過程中部分氧化銅被還原
b.灼燒不充分.銅未被完全氧化
c.氧化銅在加熱過程中分解生成銅
d.該條件下銅無法被氧氣氧化
(3)若將雜銅換為純凈的銅粉,可直接向其中加入稀硫酸和Fe2(SO43溶液,不斷通入氧氣.反應完全后向其中加入過量
Cu
Cu
(填化學式,下同),調節(jié)pH至4,生成
Fe(OH)3
Fe(OH)3
沉淀,過濾得硫酸銅溶液[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為3.7、6.4].
(4)通過下述圖1裝置也可制取硫酸銅溶液(已知:2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O).
燒瓶內發(fā)生反應的離子方程式為
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(。=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
;
圖2是圖1的改進裝置,其優(yōu)點有①
防止氫氧化鈉溶液倒吸進入發(fā)生裝置
防止氫氧化鈉溶液倒吸進入發(fā)生裝置
,②
一氧化氮、二氧化氮有毒氣體能被完全吸收
一氧化氮、二氧化氮有毒氣體能被完全吸收

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2012?閔行區(qū)二模)硫酸銅是一種應用廣泛的化工原料.實驗室中可將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應完全,通過蒸發(fā)、結晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1所示).

(1)配制質量分數(shù)20%的硫酸需要100mL 98%的濃硫酸(密度為1.84g/cm3)和
717.6
717.6
mL蒸餾水.配制所需儀器除燒杯、量筒、膠頭滴管外,還需要的儀器有
玻璃棒
玻璃棒

(2)圖1中燒瓶中發(fā)生的離子反應方程式為
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O

(3)圖2是圖1的改進裝置,其優(yōu)點有:①
防止倒吸
防止倒吸
;②
有害氣體能被完全吸收
有害氣體能被完全吸收

為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行了如下設計:
方案1:以空氣為氧化劑.將銅粉在某儀器A中反復灼燒,使銅與空氣充分反應生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應.反應后,過濾、蒸發(fā)、結晶等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O晶體.
方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應.向反應液中加Fe2(SO43,即發(fā)生反應.反應完全后向其中先后加入物質甲、物質乙,取樣檢驗后,過濾、蒸發(fā)、結晶,濾渣可循環(huán)使用.[已知Fe(OH)2、Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為9.6、3.7和6.4.]
(4)方案l中的A僅器名稱是
坩堝
坩堝
.晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點是
酒精與水互溶且極易揮發(fā),減少晶體溶解
酒精與水互溶且極易揮發(fā),減少晶體溶解

(5)方案2中物質甲可以是
f
f
(選填答案編號,下同),物質乙可以是
bc
bc

a.Cu    b.CuCO3    c.CuO    d.氨水    e.氯水    f.雙氧水
取樣檢驗是為了確認Fe3+是否除凈.有同學設計了以下兩種方法:
方法①:取樣于試管→滴加KSCN溶液;方法②:徑向層析→噴KSCN溶液
指出你認為不合理的方法及存在的問題
方法①中Cu2+的藍色對檢驗有干擾
方法①中Cu2+的藍色對檢驗有干擾

(6)用銅粉制硫酸銅,上述方案1、方案2都不是十分理想,一種更符合綠色化學理念的是在氧氣存在時用熱稀硫酸與銅粉反應,其化學方程式是
2Cu+O2+2H2SO4
  △  
.
 
2CuSO4+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4
  △  
.
 
2CuSO4+2H2O

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科目:高中化學 來源:2013-2014學年高考化學二輪專題復習 實驗方案的設計與評價練習卷(解析版) 題型:實驗題

硫酸銅是一種應用廣泛的化工原料,實驗室中可通過不同途徑制取硫酸銅溶液和膽礬(CuSO4·5H2O),其中一種流程如下:

 

(1)操作具體為      、過濾、烘干。 

(2)雜銅(含少量有機物)灼燒后的產(chǎn)物除氧化銅還含少量銅,原因可能是   (填字母代號)。 

A.灼燒過程中部分氧化銅被還原

B.灼燒不充分,銅未被完全氧化

C.氧化銅在加熱過程中分解生成銅

D.該條件下銅無法被氧氣氧化

(3)若將雜銅換為純凈的銅粉,可直接向其中加入稀硫酸和Fe2(SO4)3溶液,不斷通入氧氣。反應完全后向其中加入過量   (填化學式,下同),調節(jié)pH=4,生成   沉淀,過濾得硫酸銅溶液[已知Fe(OH)3Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為3.7、6.4]。 

(4)通過下述圖1裝置也可制取硫酸銅溶液(已知:2NaOH+2NO2NaNO3+NaNO2+H2O)

??????????????????

 

????????? 圖1????????????????????????????????????????????????????????? 2

燒瓶內發(fā)生反應的離子方程式為 ; 

2是圖1的改進裝置,其優(yōu)點有:           ;          。 

 

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

硫酸銅是一種應用廣泛的化工原料.實驗室中可將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應完全,通過蒸發(fā)、結晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1所示).

(1)配制質量分數(shù)20%的硫酸需要100mL 98%的濃硫酸(密度為1.84g/cm3)和______mL蒸餾水.配制所需儀器除燒杯、量筒、膠頭滴管外,還需要的儀器有______.
(2)圖1中燒瓶中發(fā)生的離子反應方程式為______.
(3)圖2是圖1的改進裝置,其優(yōu)點有:①______;②______.
為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行了如下設計:
方案1:以空氣為氧化劑.將銅粉在某儀器A中反復灼燒,使銅與空氣充分反應生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應.反應后,過濾、蒸發(fā)、結晶等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O晶體.
方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應.向反應液中加Fe2(SO43,即發(fā)生反應.反應完全后向其中先后加入物質甲、物質乙,取樣檢驗后,過濾、蒸發(fā)、結晶,濾渣可循環(huán)使用.[已知Fe(OH)2、Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為9.6、3.7和6.4.]
(4)方案l中的A僅器名稱是______.晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點是______.
(5)方案2中物質甲可以是______(選填答案編號,下同),物質乙可以是______.
a.Cu  b.CuCO3  c.CuO  d.氨水  e.氯水  f.雙氧水
取樣檢驗是為了確認Fe3+是否除凈.有同學設計了以下兩種方法:
方法①:取樣于試管→滴加KSCN溶液;方法②:徑向層析→噴KSCN溶液
指出你認為不合理的方法及存在的問題______.
(6)用銅粉制硫酸銅,上述方案1、方案2都不是十分理想,一種更符合綠色化學理念的是在氧氣存在時用熱稀硫酸與銅粉反應,其化學方程式是______.

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