(2008?佛山二模)實(shí)驗(yàn)室常用銅片、稀硫酸和濃硝酸來制備五水硫酸銅:Cu+2HNO3+H2SO4=CuSO4+2NO2↑+2H2O分以下幾個(gè)步驟:
①將盛有4.5g銅屑的蒸發(fā)皿置于酒精燈火焰上,灼燒至表面呈現(xiàn)黑色,冷卻;
②加16mL3mol?L-1硫酸,再緩慢、分批加入7mL12mol?L-1硝酸(在通風(fēng)櫥進(jìn)行);
③待反應(yīng)緩和后,蓋上表面皿,用水浴加熱至銅屑全溶;
④傾析法趁熱將溶液轉(zhuǎn)移到另一蒸發(fā)皿中,并在水浴上濃縮到溶液出現(xiàn)晶膜,冷卻,過濾;

請(qǐng)回答下列問題:
(1)將銅屑灼燒的目的是
除去表面的油污
除去表面的油污
,表面的黑色物質(zhì)是
氧化銅
氧化銅

(2)加入硝酸時(shí),必須緩慢、分批加入的目的是
防止反應(yīng)劇烈,有液體濺出;避免硝酸分解
防止反應(yīng)劇烈,有液體濺出;避免硝酸分解

(3)控制硝酸總量盡可能小除了環(huán)保和節(jié)約原料外,還可能的原因是
避免引入過多NO3-,影響后面的實(shí)驗(yàn)
避免引入過多NO3-,影響后面的實(shí)驗(yàn)

(4)下圖是硫酸銅和硝酸銅的溶解度表(單位:g),請(qǐng)根據(jù)表回答:
溫度/℃ 0 20 40 60 80 100
CuSO4?5H2O 23.1 32.0 44.6 61.8 83.8 114.0
Cu(NO32?xH2O 83.5 125.0 163.0 182.0 208.0 247.0
①步驟④溶液冷卻時(shí)析出的晶體主要是
五水硫酸銅
五水硫酸銅

②將五水硫酸銅粗產(chǎn)品提純,要采取的實(shí)驗(yàn)方法是
重結(jié)晶
重結(jié)晶

(5)實(shí)驗(yàn)中取用蒸發(fā)皿的儀器是
坩堝鉗
坩堝鉗
,使用蒸發(fā)皿時(shí)的注意事項(xiàng)是
避免驟冷導(dǎo)致蒸發(fā)皿破裂或蒸發(fā)溶液時(shí)蒸發(fā)皿中溶液的體積不超過它體積的2/3或蒸發(fā)溶液時(shí)不能蒸干等
避免驟冷導(dǎo)致蒸發(fā)皿破裂或蒸發(fā)溶液時(shí)蒸發(fā)皿中溶液的體積不超過它體積的2/3或蒸發(fā)溶液時(shí)不能蒸干等
.(只需寫出一項(xiàng))
(6)如不用水浴加熱蒸發(fā),五水硫酸銅晶體可能會(huì)因溫度高轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨牧蛩徙~,此過程屬于
化學(xué)
化學(xué)
變化.(填“物理”或“化學(xué)”)
分析:(1)根據(jù)金屬表面沾有油污;根據(jù)固體的顏色分析;
(2)根據(jù)硝酸是氧化劑,加快了會(huì)有大量氣體放出,分批加是為充分利用硝酸,同時(shí)避免酸在加熱時(shí)分解;
(3)根據(jù)硝酸加多了,會(huì)導(dǎo)致粗產(chǎn)品中含有較多的硝酸銅;
(4)①根據(jù)CuSO4?5H2O的溶解度隨溫度變化較大;
     ②根據(jù)固體混合物中目標(biāo)組分在某種溶劑中的溶解度隨溫度變化有明顯差異,在較高溫度下溶解度大,降低溫度時(shí)溶解度小,從而用重結(jié)晶分離提純;
(5)根據(jù)蒸發(fā)皿在實(shí)驗(yàn)中有一定的溫度,不能直接用手拿;根據(jù)蒸發(fā)皿使用的注意事項(xiàng);
(6)根據(jù)加熱前后兩種固體不同.
解答:解:(1)因金屬表面沾有油污,用加熱可除去,同時(shí)生成黑色的氧化銅,故答案:除去表面的油污,氧化銅;
    (2)硝酸是氧化劑,加快了會(huì)有大量氣體放出,會(huì)夾帶溶液,使溶液溢出容器;分批加是為充分利用硝酸,避免未反應(yīng)的酸在加熱時(shí)分解.故答案:防止反應(yīng)劇烈,有液體濺出;避免硝酸分解;
    (3)反應(yīng)時(shí),硝酸加多了,會(huì)導(dǎo)致粗產(chǎn)品中含有較多的硝酸銅,致使粗產(chǎn)品呈綠色.故答案:避免引入過多NO3-,影響后面的實(shí)驗(yàn);
    (4)①因CuSO4?5H2O的溶解度隨溫度變化較大,所以先析出,故答案:五水硫酸銅;
         ②因CuSO4?5H2O含有雜質(zhì)Cu(NO32?xH2O,但Cu(NO32?xH2O溶解度隨溫度變化不大,故可用重結(jié)晶法提純,故答案:重結(jié)晶;
    (5)蒸發(fā)皿在實(shí)驗(yàn)中有一定的溫度,應(yīng)用坩堝鉗取用,同時(shí)蒸發(fā)皿蒸發(fā)溶液時(shí)蒸發(fā)皿中溶液的體積不超過它體積的2/3、蒸發(fā)溶液時(shí)不能蒸干,有大部分晶體析出時(shí)停止加熱、避免驟冷導(dǎo)致蒸發(fā)皿破裂等,故答案:避免驟冷導(dǎo)致蒸發(fā)皿破裂或蒸發(fā)溶液時(shí)蒸發(fā)皿中溶液的體積不超過它體積的2/3或蒸發(fā)溶液時(shí)不能蒸干等;
    (6)由于固體由CuSO4?5H2O變成CuSO4,這是兩種不同的物質(zhì),故答案:化學(xué).
點(diǎn)評(píng):本題是一道實(shí)驗(yàn)綜合題,由五水硫酸銅的制備,學(xué)習(xí)了由不活潑金屬與酸作用制備鹽的方法及重結(jié)晶法提純物質(zhì).
練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)合成M5的單體G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
,F(xiàn)的含氧官能團(tuán)的名稱有
羧基和酚羥基
羧基和酚羥基

(2)在①~⑦的反應(yīng)中,不屬于取代反應(yīng)的是
③④
③④
,②的反應(yīng)條件是
氫氧化鈉溶液、加熱
氫氧化鈉溶液、加熱

(3)生成A的同時(shí)可能生成的A的同分異構(gòu)體為

(4)1mol的C和足量新制的氫氧化銅懸濁液反應(yīng)可以生成
2
2
mol磚紅色沉淀.
(5)1mol的F和Na2CO3溶液反應(yīng)最多消耗Na2CO3
4
4
mol.

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