Question

在電纜生產過程中，不可避免地會產生一定量的含銅廢料（如：零碎電纜）。某化學興趣小組提出可以用含銅廢料制備膽礬(CuSO₄·XH₂O)。

查閱資料：（1）過氧化氫在常溫下會緩慢分解為氧氣和水。對其水溶液加熱、光照或加催化劑（如MnO₂ ）都會促進其分解。

（2）CuSO₄·XH₂O可溶于水，在加熱時會生成CuSO₄和H₂O。

I、硫酸銅的制備

方案1：甲同學根據已學知識，提出了制備硫酸銅方案：

方案2：乙同學根據查閱資料找到了一種工業(yè)制備硫酸銅的流程：

(1)寫出上述方案中的②處銅或銅的化合物有關的化學反應方程式是：               。

(2)從環(huán)保角度對兩套方案的不同部分進行比較，你認為方案      （填1或2）更合理。理由是：      。

(3)方案2中，加入H₂O₂后要求溫度控制在50℃到60℃加熱的可能的原因為        。

(4)若上述方案所用的稀硫酸是在實驗室中由稀釋濃硫酸得到，在稀釋濃硫酸時的操作是：  　

　                                      。

 (5)興趣小組同學一致指出，將濾液經蒸發(fā)、降溫結晶等操作后，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)點是   。

II、硫酸銅晶體(CuSO₄·xH₂O)中結晶水(xH₂O)含量的測定

學習小組取12.5g硫酸銅晶體(CuSO₄·xH₂O)進行熱分解，獲得相關數據，并繪制成固體質量一溫度的關系如圖。

(1)在加熱過程中，隨著水分的失去，固體顏色將由藍色逐漸變?yōu)?u>      色，最終變?yōu)楹谏��?/p>

(2)650℃以上時，硫酸銅固體就會發(fā)生分解，生成黑色金屬氧化物、二氧化硫及氧氣，此反應的化學方程式為             ；

(3)根據圖中數據，計算CuSO₄·xH₂O中x的值為      。（請寫出計算過程）

(4)若將4.0g剩余固體繼續(xù)加熱到更高的溫度，發(fā)現固體質量減少了0.4g后質量不再改變，寫出剩余固體的化學式：             。

Ⅲ、硫酸銅的應用

波爾多液是用硫酸銅和石灰乳配成的一種天藍色、粘稠的懸濁液，其有效成分是Cu₄(OH)₆SO₄，其中銅元素的化合價為      。堿式鹽可以寫成鹽和堿的形式，例如堿式碳酸銅可以寫成CuCO₃·Cu(OH)₂，則Cu₄(OH)₆SO₄可以寫成鹽和堿的形式為       ，其殺菌機理可看作是Cu^2＋使病原菌失去活性，這說明病原菌的主體是      （填一種有機物名稱）。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ ② CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O（2）2  耗能少或無污染等 （3）防止H₂O₂受熱分解

（4）將濃硫酸沿燒杯壁緩緩倒入水中，并用玻璃棒不斷攪拌[來源:]

（5）減少硫酸銅晶體因溶于水而損失

Ⅱ（1）白  （2）2CuSO₄2CuO+2SO­₂↑+O₂↑

（3）5 (“5”  和 計算過程 各1分)  （4）Cu₂O

Ⅲ  +2  CuSO₄·3Cu（OH）₂        蛋白質

【解析】銅能與氧氣反應生成氧化銅，生成的氧化銅可以與酸反應生成鹽和水，在金屬活動性順序中，氫前的金屬能與酸反應生成鹽和氫氣，位置在前的金屬能將位于其后的金屬從其鹽溶液中置換出來，要回收銅可以加入活動性比銅強的金屬，配制溶液需要知道溶質的量和溶劑的量，濃硫酸的密度比水大且溶于水時能放出大量的熱．