Question

【題目】用途廣泛。某探究小組同學(xué)以廢銅屑(含雜質(zhì)鐵)為原料，在實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制取硫酸銅，再進(jìn)一步從所得溶液中獲得無(wú)水硫酸銅。

Ⅰ．制備晶體

(1)儀器M名稱為________。

(2)將反應(yīng)溫度控制在70℃-80℃，可采用的加熱方法是________。

(3)從反應(yīng)后的混合溶液中獲得硫酸銅晶體的操作步驟如下：

①向溶液中加入________(填標(biāo)號(hào))至稀溶液pH約為4，過(guò)濾。

a． CuO b． NaOH溶液 c．

②將濾液________、________(填操作名稱)過(guò)濾、用乙醇洗滌、低溫干燥，得晶體。

(4)用乙醇代替蒸餾水洗滌晶體的目的是________，并縮短干燥所需時(shí)間。

Ⅱ．制備無(wú)水

(5)灼燒法：實(shí)驗(yàn)室可在________(填儀器名稱)中灼燒，晶體制備無(wú)水。

(6)法：該方案采用如下圖裝置，________(填操作名稱)A使氣體進(jìn)入裝有晶體的硬質(zhì)玻璃管(已知：的熔點(diǎn)為-105℃、沸點(diǎn)為76℃、遇水劇烈水解生成兩種酸性氣體)。裝置B中和發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

(7)法：相對(duì)灼燒法的優(yōu)點(diǎn)為________________。(寫出一點(diǎn)即可)

Answer 1

【答案】圓底燒瓶 水浴加熱 a 蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 洗去晶體表面殘留雜質(zhì)，減少晶體的溶解損失 坩堝 加熱 避免無(wú)水硫酸銅進(jìn)一步分解或“反應(yīng)溫度較低”等

【解析】

采用第一組裝置利用稀硫酸、硫酸和銅反應(yīng)制備硫酸銅溶液，再經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、用乙醇洗滌、低溫干燥，得晶體；再利用第二組裝置通過(guò)燃燒法或法制得無(wú)水；結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)方案的合理性及優(yōu)點(diǎn)，據(jù)此分析。

Ⅰ．(1)根據(jù)儀器的構(gòu)造可知，儀器M名稱為圓底燒瓶；

(2)將反應(yīng)溫度控制在70℃-80℃，不超過(guò)水的沸點(diǎn)，可采用的加熱方法是水浴加熱；

(3)①加入的物質(zhì)主要為了除去多余的酸，為了不引入新的雜質(zhì)，所以應(yīng)該向溶液中加入CuO至稀溶液pH約為4，過(guò)濾；答案選a；

②從硫酸銅溶液中獲得硫酸銅晶體要用冷卻結(jié)晶，所以可以將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、用乙醇洗滌、低溫干燥，得晶體；

(4)為了防止銅離子水解，洗去晶體表面殘留雜質(zhì)，減少晶體的溶解損失，應(yīng)用乙醇代替蒸餾水洗滌晶體，并縮短干燥所需時(shí)間；

Ⅱ． (5)灼燒固體時(shí)應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，故實(shí)驗(yàn)室可在坩堝中灼燒，晶體制備無(wú)水；

(6)法：加熱A使氣體進(jìn)入裝有晶體的硬質(zhì)玻璃管；裝置B中和發(fā)生反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和氯化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為；

(7)相對(duì)灼燒法，法的優(yōu)點(diǎn)為避免無(wú)水硫酸銅進(jìn)一步分解或“反應(yīng)溫度較低”等。