氧化銅有多種用途,如用作玻璃著色劑,油類脫硫劑等,為獲得純凈的氧化銅并探究其性質(zhì),某同學(xué)查找了溶度積數(shù)據(jù)并通過計(jì)算得到有關(guān)信息(如表),用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質(zhì))進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
物  質(zhì)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3
完全沉淀時(shí)的pH范圍≥9.6≥6.43~4
㈠制備氧化銅
工業(yè)CuSO4數(shù)學(xué)公式數(shù)學(xué)公式CuSO4溶液數(shù)學(xué)公式CuSO4?5H2O…CuO
(1)步驟Ⅰ的操作是加入水和少量硫酸溶解樣品并過濾,目的是除去不溶性雜質(zhì),這一步驟中加酸的作用是______.
(2)步驟Ⅱ的操作是:滴加H2O2溶液,稍加熱;待反應(yīng)完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,攪拌,以控制溶液pH=3.5;加熱煮沸一段時(shí)間,過濾,用稀硫酸酸化濾液至pH=1.
①這一步驟的目的是______,
②寫出加入H2O2溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______
③控制溶液pH=3.5的目的是______,
(3)步驟Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶體,操作是______,水浴加熱烘干所得固體.水浴加熱的特點(diǎn)是______.
㈡探究氧化銅性質(zhì)
(1)取A、B兩支試管,往A中先加入適量CuO粉末,再分別向A和B中加入等體積的3%H2O2溶液,只觀察到A中有大量氣泡,結(jié)論是______.
(2)為探究試管A中反應(yīng)的速率,收集氣體并測(cè)定其體積必需的實(shí)驗(yàn)儀器或裝置為______.(填寫序號(hào))

解:(一)(1)銅離子、亞鐵離子溶解時(shí)易發(fā)生水解,加入酸為了抑制水解,促進(jìn)溶解,故答案為:防止CuSO4等物質(zhì)水解,以有助于樣品的溶解;
(2)除去亞鐵離子得到純凈的硫酸銅溶液,根據(jù)沉淀PH范圍可知,應(yīng)先把亞鐵離子轉(zhuǎn)化為三價(jià)鐵離子,再控制PH使之完全沉淀,所以滴加H2O2溶液目的是氧化亞鐵離子為三價(jià)鐵離子;慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,攪拌,以控制溶液pH=3.5,目的是在pH=3.5時(shí)銅離子不沉淀,三價(jià)鐵離子沉淀完全;故答案為:將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+并除去,使Fe3+沉淀完全,并控制Cu2+不發(fā)生沉淀;
(3)蒸發(fā)硫酸銅溶液,析出硫酸銅晶體,過濾得到晶體;水浴加熱是為了加熱均勻、緩慢、溫度易控制在100°C以下;故答案為:蒸發(fā)結(jié)晶過濾 條件溫和、受熱均勻、最高溫不超過100℃;
(二)(1)取A、B兩支試管,往A中先加入適量CuO粉末,再分別向A和B中加入等體積的3%H2O2溶液,只觀察到A中有大量氣泡,說明過氧化氫分解生成氧氣和水,氧化銅對(duì)過氧化氫分解起到了催化作用,
故答案為:CuO對(duì)H2O2分解起了催化劑作用;
(2)排水量氣裝置要求氣體難溶于水,利用氣體產(chǎn)生的壓強(qiáng)把水排出在量筒中,直接讀出水的體積即為收集的氣體體積;故答案選:BD.
分析:(一)
(1)利用工業(yè)硫酸銅制備氧化銅,根據(jù)題中的制備流程,步驟Ⅰ主要是溶解樣品,除去不溶性雜質(zhì),得到含少量硫酸亞鐵的硫酸銅溶液,銅離子、亞鐵離子都是弱堿陽離子,水溶液中能水解,所以加酸的作用是抑制水解,使樣品更好的溶解;
(2)滴加H2O2溶液,稍加熱,目的是氧化亞鐵離子為三價(jià)鐵離子便于除去,且不引入雜質(zhì),待反應(yīng)完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,攪拌,以控制溶液pH=3.5,根據(jù)題給離子沉淀的PH范圍可知,目的是讓三價(jià)鐵離子完全沉淀,銅離子不沉淀;
(3)步驟Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶體,硫酸銅溶液得到溶質(zhì)晶體的方法是加熱蒸發(fā)結(jié)晶過濾,水浴加熱的應(yīng)用條件是:溫度不超過100°C,需緩慢均勻加熱的過程可以用水浴加熱;
(二)
(1)取A、B兩支試管,往A中先加入適量CuO粉末,再分別向A和B中加入等體積的3%H2O2溶液,只觀察到A中有大量氣泡說明氧化銅對(duì)過氧化氫的分解起到了催化作用;
(2)收集氣體并測(cè)定其體積,要用到常用的方法,排水量氣發(fā),即利用氣體的壓強(qiáng)把水壓入量筒,排出水的體積即為收集氣體的體積;
點(diǎn)評(píng):本題考查了銅的化合物的性質(zhì)、制備、提純除雜,利用題給信息,應(yīng)用難溶物質(zhì)在不同PH溶液中沉淀的程度不同進(jìn)行除雜分離的步驟和原理,同時(shí)考查了實(shí)驗(yàn)基本操作.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

氧化銅有多種用途,如用作玻璃著色劑、油類脫硫劑等,為獲得純凈的氧化銅并探究其性質(zhì),某同學(xué)用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質(zhì))進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
(1)制備氧化銅:
工業(yè)CuSO4
 Ⅱ
CuSO4溶液
Ⅲ 
CuSO4?5H2O…CuO
①步驟Ⅰ的目的是除去不溶性雜質(zhì).操作是
加適量水溶解,攪拌,過濾
加適量水溶解,攪拌,過濾

②步驟Ⅱ的目的是除去硫酸亞鐵.操作是:滴加H2O2溶液,稍加熱;Fe2+轉(zhuǎn)化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,攪拌,以控制溶液pH=3.5;加熱煮沸一段時(shí)間,過濾,用稀硫酸酸化濾液至pH=1.滴加H2O2的目的是
將Fe2+氧化為Fe3+
將Fe2+氧化為Fe3+
,加入Cu2(OH)2CO3粉末的目的是
調(diào)節(jié)溶液的酸性,使Fe3+水解全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀
調(diào)節(jié)溶液的酸性,使Fe3+水解全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀

③步驟Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶體,操作是將CuSO4?5H2O溶液加熱蒸發(fā)至有晶膜出現(xiàn)時(shí),停止加熱,
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
,水浴加熱烘干.采用水浴加熱的原因是
防止CuSO4?5H2O晶體分解
防止CuSO4?5H2O晶體分解

(2)探究氧化銅性質(zhì):
①取A、B兩支試管,往A中先加入適量CuO粉末,再分別向A和B中加入等體積的3%H2O2溶液,只觀察到A中有大量氣泡,結(jié)論是
CuO對(duì)H2O2的分解有催化作用
CuO對(duì)H2O2的分解有催化作用

②為探究試管A中反應(yīng)的速率,收集氣體并測(cè)定其體積必需的實(shí)驗(yàn)儀器除導(dǎo)管、橡皮塞、水槽外還必須有
量筒、秒表(或計(jì)時(shí)器、手表)
量筒、秒表(或計(jì)時(shí)器、手表)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2011?昌平區(qū)二模)氧化銅有多種用途,如用作玻璃著色劑、油類脫硫劑等.為獲得純凈的氧化銅,某同學(xué)用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質(zhì))進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

經(jīng)查閱資料得知,在溶液中通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分別生成沉淀的pH如下:
物質(zhì) Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
開始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
沉淀完全pH 13 14 3.7
(1)步驟Ⅰ的目的是除不溶性雜質(zhì).所需操作的名稱是
溶解、過濾
溶解、過濾

(2)步驟Ⅱ的目的是除硫酸亞鐵.操作步驟是先滴加H2O2溶液,稍加熱,當(dāng)Fe2+轉(zhuǎn)化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,攪拌,以調(diào)整溶液pH在一定范圍之內(nèi),加熱煮沸一段時(shí)間,過濾,用稀硫酸酸化濾液至pH=1.
①寫出用H2O2溶液除去硫酸亞鐵的離子方程式
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

②調(diào)整pH 的范圍應(yīng)該在
3.7~6.0
3.7~6.0
之間.
(3)步驟Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶體.操作是將溶液加熱蒸發(fā)至有晶膜出現(xiàn)時(shí),停止加熱,
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
,水浴加熱烘干.采用水浴加熱的原因是
防止CuSO4?5H2O晶體分解
防止CuSO4?5H2O晶體分解

(4)該同學(xué)用CuSO4溶液進(jìn)行如下探究實(shí)驗(yàn):
取A、B兩支試管,分別加入 2mL 5% H2O2溶液,再向H2O2溶液中分別滴入0.1mol?L-1FeCl3和CuSO4 溶液各1mL,搖勻,觀察到滴入FeCl3 溶液的試管產(chǎn)生氣泡更快,由此得到結(jié)論:Fe3+對(duì)H2O2溶液分解的催化效率比Cu2+高,該同學(xué)的結(jié)論是否正確
錯(cuò)誤
錯(cuò)誤
(填正確或錯(cuò)誤),請(qǐng)說明原因
根據(jù)控制變量的思想,所用溶液的陰離子不同,無法比較陽離子的催化效率
根據(jù)控制變量的思想,所用溶液的陰離子不同,無法比較陽離子的催化效率

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

氧化銅有多種用途,如用作玻璃著色劑,油類脫硫劑等,為獲得純凈的氧化銅并探究其性質(zhì),某同學(xué)查找了溶度積數(shù)據(jù)并通過計(jì)算得到有關(guān)信息(如表),用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質(zhì))進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
物    質(zhì) Fe(OH)2 Cu(OH)2 Fe(OH)3
完全沉淀時(shí)的pH范圍 ≥9.6 ≥6.4 3~4
㈠制備氧化銅
工業(yè)CuSO4
CuSO4溶液
CuSO4?5H2O…CuO
(1)步驟Ⅰ的操作是加入水和少量硫酸溶解樣品并過濾,目的是除去不溶性雜質(zhì),這一步驟中加酸的作用是
防止CuSO4等物質(zhì)水解,以有助于樣品的溶解
防止CuSO4等物質(zhì)水解,以有助于樣品的溶解

(2)步驟Ⅱ的操作是:滴加H2O2溶液,稍加熱;待反應(yīng)完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,攪拌,以控制溶液pH=3.5;加熱煮沸一段時(shí)間,過濾,用稀硫酸酸化濾液至pH=1.
①這一步驟的目的是
將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+并除去
將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+并除去
,
②寫出加入H2O2溶液時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

③控制溶液pH=3.5的目的是
使Fe3+沉淀完全,并控制Cu2+不發(fā)生沉淀
使Fe3+沉淀完全,并控制Cu2+不發(fā)生沉淀
,
(3)步驟Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶體,操作是
蒸發(fā)結(jié)晶過濾
蒸發(fā)結(jié)晶過濾
,水浴加熱烘干所得固體.水浴加熱的特點(diǎn)是
條件溫和、受熱均勻、最高溫不超過100℃
條件溫和、受熱均勻、最高溫不超過100℃

㈡探究氧化銅性質(zhì)
(1)取A、B兩支試管,往A中先加入適量CuO粉末,再分別向A和B中加入等體積的3%H2O2溶液,只觀察到A中有大量氣泡,結(jié)論是
CuO對(duì)H2O2分解起了催化劑作用
CuO對(duì)H2O2分解起了催化劑作用

(2)為探究試管A中反應(yīng)的速率,收集氣體并測(cè)定其體積必需的實(shí)驗(yàn)儀器或裝置為
BD
BD
.(填寫序號(hào))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氧化銅有多種用途,如用作玻璃著色劑,油類脫硫劑等,為獲得純凈的氧化銅以探究其性質(zhì),某同學(xué)用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質(zhì))進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

(1)制備氧化銅

CuSO4·5H2O……CuO

①步驟Ⅰ的目的是除不溶性雜質(zhì)。操作是___________________________________________。

②步驟Ⅱ的目的是除鐵。操作是:滴加H2O2溶液,稍加熱:Fe2+轉(zhuǎn)化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,攪拌,以控制溶液pH=3.5;加熱煮沸一段時(shí)間,過濾,用稀硫酸酸化濾液至pH=1?刂迫芤簆H=3.5的原因是_________。

③步驟Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶體,操作是__________________。水浴加熱烘干。水浴加熱的特點(diǎn)是___________________________________________________________。

(2)探究氧化銅性質(zhì)

①取A、B兩支試管,往A中先加入適量CuO粉末,再分別向A和B中加入等體積的3%H2O2溶液,只觀察到A中有大量氣泡,結(jié)論是____________________________________________。

②為探究試管A中反應(yīng)的速率,收集氣體并測(cè)定其體積必需的實(shí)驗(yàn)儀器有______________。

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科目:高中化學(xué) 來源:2013屆遼寧省沈陽市第二十中學(xué)高三高考領(lǐng)航考試(二)化學(xué)試卷(帶解析) 題型:填空題

氧化銅有多種用途,如用作玻璃著色劑、油類脫硫劑等。為獲得純凈的氧化銅,某同學(xué)用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質(zhì))進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):

經(jīng)查閱資料得知,在溶液中通過調(diào)節(jié)溶液的酸堿性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分別生成沉淀的pH如下:

物質(zhì)
Cu(OH)2
Fe(OH)2
Fe(OH)3
開始沉淀pH
6.0
7.5
1.4
沉淀完全pH
13
14
3.7
⑴ 步驟Ⅰ的目的是除不溶性雜質(zhì)。所需操作的名稱是________、________。
⑵ 步驟Ⅱ的目的是除硫酸亞鐵。操作步驟是先滴加H2O2溶液,稍加熱,當(dāng)Fe2+轉(zhuǎn)化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,攪拌,以調(diào)整溶液pH在一定范圍之內(nèi),加熱煮沸一段時(shí)間,過濾,用稀硫酸酸化濾液至pH=1。
①寫出用H2O2溶液除去硫酸亞鐵的離子方程式____________________________。
②調(diào)整pH 的范圍應(yīng)該在____________之間。
⑶ 步驟Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶體。操作是將溶液加熱蒸發(fā)至有晶膜出現(xiàn)時(shí),停止加熱,_____________,水浴加熱烘干。采用水浴加熱的原因是____                       。
⑷ 該同學(xué)用CuSO4溶液進(jìn)行如下探究實(shí)驗(yàn):取A、B兩支試管,分別加入 2 mL  5%H2O2溶液,再向H2O2溶液中分別滴入0.1 mol·L-1 FeCl3和CuSO4溶液各1 mL,搖勻,觀察到滴入FeCl3 溶液的試管產(chǎn)生氣泡更快,由此得到結(jié)論:Fe3+對(duì)H2O2溶液分解的催化效率比Cu2+高,該同學(xué)的結(jié)論是否正確________(填正確或錯(cuò)誤),請(qǐng)說明原因                           。
(5)16克硫酸銅固體投入水中形成1升溶液,則該溶液顯      性(填“酸性”或“堿性”或“中性”),溶液中所有陽離子總數(shù)        0.1NA(填“等于”或“大于”或“小于”),若在上述新配制溶液加入稀硫酸再加入鐵片產(chǎn)生氫氣速率會(huì)明顯加快,原因是             ;室溫下、若在上述新配制溶液中加入氫氧化鈉稀溶液充分?jǐn)嚢栌袦\藍(lán)色氫氧化銅沉淀生成,當(dāng)溶液的pH=8時(shí)c(Cu2+)=________________mol·L-1(Kap[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。

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