Question

【題目】硫酸銅在紡織、印刷等行業(yè)有廣泛用途．
（1）工業(yè)上可用銅屑、空氣與稀硫酸在80℃條件下制備硫酸銅．
①如圖1是實驗室模擬工業(yè)制備硫酸銅的裝置．反應的化學方程式為 ， 采用水浴加熱的優(yōu)點是 ， 多孔球泡的作用為 ．
②工業(yè)生產(chǎn)時可用純氧代替空氣．這一措施能加快反應速率外，還具有的優(yōu)點是③實驗室用H2O2溶液和MnO2制備O2 ， 反應的化學方程式為 ， 在圖2中，應選用的發(fā)生裝置為（填序號，下同），收集裝置為 ．
（2）以CuSO4為原料制備堿式碳酸銅[Cu2（OH）2CO3]的過程如圖3：
①“沉淀”時的反應為：2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2（OH）2CO3↓+2+CO2↑
②檢驗沉淀是否洗滌干凈選用的試劑是（填化學式），烘干時產(chǎn)品中出現(xiàn)少量黑色物質(zhì)，可能的原因為 ．
③若所得產(chǎn)品的產(chǎn)率（產(chǎn)率= ×100%）偏高，其可能的原因為（填序號）
a．反應物為完全沉淀 b．過濾時濾紙破損
c．Cu2（OH）2CO3未洗滌干凈 d．Cu2（OH）2CO3為完全烘干
④“沉淀”時若有少量5Cu（OH）22CuCO3生成，則產(chǎn)品中銅元素的質(zhì)量分數(shù)（填“偏大”“不變”或“偏小”）
（3）T℃時加熱32.0g硫酸銅，一段時間后得到15.2gCuO和Cu2O的混合物，計算該混合物中CuO的質(zhì)量（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】
（1）2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O；溫度易控，受熱均勻；增大氣體與溶液的接觸面積，使反應充分進行；排除其他氣體的干擾；2H2O2 2H2O+O2↑；A；D
（2）Na2SO4；HNO3和BaCl2溶液；堿式碳酸銅受熱分解為氧化銅；cd；偏大
（3）解：反應前后銅元素的質(zhì)量相等，

設(shè)該混合物中CuO的質(zhì)量為x，則Cu2O的質(zhì)量=15.2g﹣x

32g× =x× 100%+（15.2g﹣x）× ×100%

x=8g

【解析】解：（1）①銅、氧氣和硫酸在加熱的條件下反應生成硫酸銅和水，化學方程式為：2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O．直接加熱溫度過高，反應溫度難以控制，水浴加熱，反應的溫度很好控制，受熱均勻，圖中多孔球泡的作用是：增大氣體與溶液的接觸面積，使反應充分進行．②工業(yè)生產(chǎn)時可用純氧代替空氣．這一措施能加快反應速率外，還具有的優(yōu)點是排除其他氣體的干擾；③用雙氧水制氧氣應選用的制取裝置是固液常溫型，收集方法可以是排水法也可是向上排空氣法，反應的化學方程式為：2H2O2 2H2O+O2↑．（2）①反應前有2個銅原子、2個硫原子、15個氧原子、2個碳原子、4個鈉原子和2個氫原子，反應后2個銅原子、0個硫原子、7個氧原子、2個碳原子、0個鈉原子和2個氫原子，依據(jù)化學反應前后原子的種類和個數(shù)不變可知，2X中有4個鈉原子、2個硫原子、8個氧原子，所以X化學是為Na2SO4；②故檢驗沉淀是否洗滌干凈，可檢驗硫酸根離子的存在，應選用試劑是 HNO3和BaCl2溶液；烘干時產(chǎn)品中出現(xiàn)少量黑色物質(zhì)，可能的原因為堿式碳酸銅受熱分解為氧化銅；③若所得產(chǎn)品的產(chǎn)率（產(chǎn)率= ×100%）偏高，其可能的原因為 a．反應物為完全沉淀，無影響；
b．過濾時濾紙破損，產(chǎn)品的實際質(zhì)量減少，所得產(chǎn)品的產(chǎn)率降低；
c．Cu2（OH）2CO3未洗滌干凈 產(chǎn)品的實際質(zhì)量增大，所得產(chǎn)品的產(chǎn)率偏高；
d．Cu2（OH）2CO3為完全烘干，所得產(chǎn)品的產(chǎn)率偏高；④“沉淀”時若有少量5Cu（OH）22CuCO3生成，則產(chǎn)品中銅元素的質(zhì)量分數(shù)偏大；
【考點精析】利用氧氣的制取裝置和氧氣的收集方法對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知發(fā)生裝置：固固加熱型、固液不加熱型；收集裝置：根據(jù)物質(zhì)的密度、溶解性；排水法收集時，待氣泡均勻連續(xù)冒出時再收集（剛開始排出的是試管中的空氣；）用排空氣法收集氣體時，導管伸到集氣瓶底部．