5．某銅礦石中銅元素含量較低，且含有鐵、鎂、鈣等雜質(zhì)離子．某小組在實(shí)驗(yàn)室中用浸出萃取法制備硫酸銅：

（1）操作Ⅰ為過(guò)濾．操作Ⅱ用到的玻璃儀器有燒杯、分液漏斗．
（2）操作Ⅱ、操作Ⅲ的主要目的是除去雜質(zhì)、富集銅元素．
（3）小組成員利用CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合反應(yīng)，制備環(huán)保型木材防腐劑Cu2（OH）2CO3懸濁液．多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)所得藍(lán)色懸濁液顏色略有差異，查閱資料表明，可能由于條件控制不同使其中混有較多Cu（OH）2或Cu4（OH）6SO4．
已知Cu（OH）2、Cu2（OH）2CO3，Cu4（OH）6SO4均難溶于水，可溶于酸；分解溫度依次為80℃、200℃、300℃．
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)懸濁液成分，完成表中內(nèi)容．
限選試劑：2 mol•L-1 HCl、1 mol•L-1 H2SO4、0.1 mol•L-1 NaOH、0.1 mol•L-1BaCl2、蒸餾水．儀器和用品自選．
實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取少量懸濁液，過(guò)濾，充分洗滌后，取濾渣于試管中，加入過(guò)量2mol/L的鹽酸溶液，充分振蕩，再滴加幾滴0.1mol/L氯化鋇溶液有白色沉淀生成說(shuō)明懸濁液中混有Cu4（OH）6SO4．
步驟2：另取少量懸濁液于試管中，將試管放入裝有沸水的小燒杯中水浴加熱一段時(shí)間取出試管觀察試管中有黑色固體生成，說(shuō)明懸濁液中混有Cu（OH）2．
（4）上述實(shí)驗(yàn)需要100 mL 0.5 mol•L-1的CuSO4溶液，配制時(shí)需稱取12.5g CuSO4•5H2O（化學(xué)式量：250）．

分析 銅礦石溶于酸，然后采用過(guò)濾方法將難溶性固體和溶液分離，則操作I為過(guò)濾；然后向?yàn)V液中加入有機(jī)物采用萃取方法將含銅物質(zhì)和溶液分離，所以操作II為萃取，得到的有機(jī)相中含有銅元素，再采用硫酸最萃取劑將含銅有機(jī)相萃取，得到硫酸銅溶液和有機(jī)相，將硫酸銅溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶得到硫酸銅晶體，
（1）操作Ⅰ是酸溶后分離固體和溶液，操作是過(guò)濾；操作II是分離互不相溶的液體，實(shí)驗(yàn)操作是分液，
（2）依據(jù)操作II、操作III得到的物質(zhì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?萃取法制備硫酸銅，水相和有機(jī)相為了除去雜質(zhì)；
（3）證明含有Cu4（OH）6SO4，可以證明硫酸根離子的存在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；氫氧化銅的存在可以利用加熱懸濁液氫氧化銅分解生成黑色的氧化銅沉淀分析回答；
（4）依據(jù)銅元素守恒結(jié)合物質(zhì)的量計(jì)算晶體質(zhì)量．

解答 解：銅礦石溶于酸，然后采用過(guò)濾方法將難溶性固體和溶液分離，則操作I為過(guò)濾；然后向?yàn)V液中加入有機(jī)物采用萃取方法將含銅物質(zhì)和溶液分離，所以操作II為萃取，得到的有機(jī)相中含有銅元素，再采用硫酸最萃取劑將含銅有機(jī)相萃取，得到硫酸銅溶液和有機(jī)相，將硫酸銅溶液加熱濃縮、冷卻結(jié)晶得到硫酸銅晶體，
（1）依據(jù)流程圖分析操作Ⅰ是礦石酸溶后分離固體和液體的方法，實(shí)驗(yàn)操作是過(guò)濾；操作Ⅱ是加入有機(jī)物溶解銅的化合物且能和水分層，實(shí)驗(yàn)操作是分液，用到的玻璃儀器有燒杯、分液漏斗等；
故答案為：過(guò)濾；分液漏斗；
（2）利用水和有機(jī)溶劑萃取提純硫酸銅溶液結(jié)晶得到硫酸銅晶體；操作II、操作III的主要目的是除去溶液中的雜質(zhì)；
故答案為：除去雜質(zhì)；
（3）利用CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合反應(yīng)，制備環(huán)保型木材防腐劑 Cu2（OH）2CO3懸濁液，由于條件控制不同使其中混有較多Cu（OH）2或Cu4（OH）6SO4．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證雜質(zhì)的存在，可以檢驗(yàn)是否含硫酸根離子檢驗(yàn)Cu4（OH）6SO4的存在，加入鹽酸排除其他離子的干擾，加入氯化鋇生成白色沉淀證明含Cu4（OH）6SO4；依據(jù)氫氧化銅受熱分解生成氧化銅黑色沉淀設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)分析驗(yàn)證，取少量懸濁液于試管中利用沸水浴加熱試管；試管中有黑色沉淀生成證明含Cu（OH）2；水浴加熱的目的是避免溫度過(guò)高氧化銅分解；
故答案為：步驟1：加入過(guò)量2mol/L的鹽酸溶液，充分振蕩，再滴加幾滴0.1mol/L氯化鋇溶液；有白色沉淀生成；
步驟2：將試管放入裝有沸水的小燒杯中水浴加熱一段時(shí)間取出試管觀察；試管中有黑色固體生成；
（4）溶質(zhì)CuSO4的物質(zhì)的量為0.05 mol，則需要CuSO4•5H2O也為0.05 mol，其質(zhì)量為12.5 g；
故答案為：12.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離提純、制備、離子檢驗(yàn)及物質(zhì)的量濃度溶液配制，明確反應(yīng)原理是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是（3）題實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，知道常見物質(zhì)的性質(zhì)及顏色，題目難度不大．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：填空題

2．物質(zhì)結(jié)構(gòu)知識(shí)點(diǎn)填空
寫出C、N、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序O＞N＞C；
寫出O3的一種分子形式的等電子體SO2；
NH3分子中有1對(duì)孤電子對(duì)；
NH4+的空間構(gòu)型是正四面體，NH4Cl中的化學(xué)鍵共價(jià)鍵、配位鍵和離子鍵；形成的晶體是離子晶體；
比較下列各組物質(zhì)的熔點(diǎn)高低（填“＞”或“＜”）
乙醇＞ 乙烷；SiC＞Si； SiCl4＜ SiO2．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

3．有一化學(xué)反應(yīng)：A+3B?2C，根據(jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可得v（C）=kcm（A）cn（B），其中k是與溫度有關(guān)的速率常數(shù)，為測(cè)k、m、n的值，在298K時(shí)，將A、B溶液按不同濃度混合，得到下列實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
編號(hào)A的初始濃
度/（mol•L-1）		B的初始濃
度/（mol•L-1）		生成C的初始速
率/（mol•L-1•s-1）
11.01.01.2×10-2
22.01.02.4×10-2
31.02.04.8×10-2
（1）根據(jù)上表可求得：m=1，n=2，k=1.2×10-2L2•mol-2•s-1．
（2）當(dāng)c（A）=c（B）=2.0mol•L-1時(shí)，以B表示的初始反應(yīng)速率為0.144mol•L-1•s-1．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

20．2.24L的CO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2反應(yīng)，能得到相同條件下的氣體多少升？

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

7．幾種有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示：已知流程中W、X、Z都不能與新制氫氧化銅懸濁液反應(yīng)生成紅色固體．X、Y重新組合生成的酯有（　�。�
A．2種B．4種C．6種D．12種

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

10．實(shí)驗(yàn)室采用不同的實(shí)驗(yàn)裝置研究苯與液溴的反應(yīng)類型并制取少量溴苯．試回答下列各小題：
（Ⅰ）若用圖甲裝置進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：
（1）E中需加入的試劑是堿石灰．
（2）儀器B除導(dǎo)氣外的作用是冷凝反應(yīng)物使之回流，進(jìn)水口為a（選填字母“a”或“b”）．

（Ⅱ）若用圖乙裝置進(jìn)行制備實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題：
（1）C中盛放CCl4的作用是吸收HBr中的溴蒸氣；
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，打開A下端的活塞，讓反應(yīng)液流入B中，充分振蕩，然后用Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O儀器分離出溴苯；B中NaOH溶液的作用是分液漏斗．
（3）反應(yīng)完畢后，向試管D中滴加AgNO3溶液有淺黃色沉淀（填現(xiàn)象）生成，此現(xiàn)象說(shuō)明這種獲得溴苯的反應(yīng)屬于取代（填有機(jī)反應(yīng)類型），并寫出該有機(jī)反應(yīng)的化學(xué)方程式．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：解答題

17．香蕉水主要用作噴漆的溶劑和稀釋劑，其主要成分乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味．實(shí)驗(yàn)室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：

物質(zhì)名稱相對(duì)分子質(zhì)量密度/（g•cm-3）沸點(diǎn)/℃水中溶解性
異戊醇880.8123131微溶
乙酸601.0492118溶
乙酸異戊酯1300.8670142難溶
已知：B為球形冷凝管，主要用于冷凝回流，使反應(yīng)徹底．
實(shí)驗(yàn)步驟：
在A中加入4.4g異戊醇、6.0g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和2～3片碎瓷片，開始緩慢加熱A（加熱和夾持裝置略），回流50min．反應(yīng)液冷至室溫后倒入分液漏斗中，先用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液洗，再用水洗滌；分出的產(chǎn)物加入少量無(wú)水MgSO4固體，靜置片刻，過(guò)濾除去MgSO4固體，進(jìn)行蒸餾純化，收集140～143℃餾分，得乙酸異戊酯3.9g．
回答下列問(wèn)題：
（1）若在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)忘記加入碎片，則應(yīng)采取的措施是停止加熱，待反應(yīng)液冷卻后加入碎瓷片．
（2）在洗滌操作中第二次用水洗的主要目的是洗掉碳酸氫鈉．
（3）在洗滌、分液操作中，應(yīng)充分振蕩，然后靜置，待分層后粗產(chǎn)品應(yīng)從分液漏斗的上（填“上”或“下”）口分離出．
（4）實(shí)驗(yàn)中加入少量無(wú)水MgSO4的目的是干燥．
（5）本實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率是c（填標(biāo)號(hào)）．
a．30%      b．40%      c．60%      d．90%
（6）在進(jìn)行蒸餾操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的產(chǎn)率偏高，其可能原因是未到140℃就收集餾分（會(huì)收集少量未反應(yīng)的異戊醇）．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

14．酯是重要的有機(jī)合成中間體，廣泛應(yīng)用于溶劑、增塑劑、香料、紡織等工業(yè)．乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)制法如下：
CH3COOH+C2H5OH$\frac{\underline{\;濃硫酸\;}}{△}$CH3COOC2H5+H2O
回答下列問(wèn)題：
（1）欲提高乙酸的轉(zhuǎn)化率，可采取的措施有（答出2點(diǎn)即可）：增大乙醇濃度、移去生成物等．
（2）若用如圖所示裝置制備乙酸乙酯，產(chǎn)率往往偏低．其原因是（答出2點(diǎn)即可）：原料來(lái)不及反應(yīng)就被蒸出，或溫度過(guò)高發(fā)生副反應(yīng)；
（3）此反應(yīng)以濃硫酸為催化劑，可能會(huì)造成（答出2點(diǎn)即可）產(chǎn)生大量酸性廢液污染環(huán)境，或部分原料炭化等問(wèn)題．
（4）目前對(duì)催化劑進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子酸（能提供H+）離子液體可用作此反應(yīng)的催化劑，且能重復(fù)使用．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下（乙酸和乙醇等物質(zhì)的量）：
          同一反應(yīng)時(shí)間         同一反應(yīng)溫度
 反應(yīng)溫度 轉(zhuǎn)化率（%） 選擇性（%） 反應(yīng)時(shí)間 轉(zhuǎn)化率（%）選擇性（%） 
 40℃ 77.8 100 2h 80.2 100
 60℃ 92.3 100 3h 87.8 100
 80℃ 92.6 100 4h 92.3 100
 120℃ 94.5 98.7 6h 93 100
 注：選擇性100%表示反應(yīng)生成的產(chǎn)物是乙酸乙酯和水
①根據(jù)表中數(shù)據(jù)，該反應(yīng)的最佳條件是C．
A.120℃，4h   B.80℃，2h  C.60℃，4h  D.40℃，3h
②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到120℃時(shí)，反應(yīng)選擇性降低的原因可能是：乙醇脫水生成乙醚．

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：選擇題

15．下列熱化學(xué)方程式中的△H能表示物質(zhì)燃燒熱的是（　�。�
A．2CO （g ）+O2（g ）═2CO2（g ）；△H=-556kJ•mol-1
B．CH4（g ）+2O2 （g ）═CO2（g ）+2H2O （l ）；△H=-890kJ•mol-1
C．2H2（g ）+O2（g ）═2H2O（l ）；△H=-571.6kJ•mol-1
D．2H2（g ）+2 Cl2 （g ）═4HCl （g）；△H=-369.2kJ•mol-1

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同步練習(xí)冊(cè)答案