Question

硫酸铜晶体俗称“胆矾”，在无机化工及生产生活中有广泛的应用。某课外研究小组的同学用粗铜粉（含有碳等杂质）设计了两种制备胆矾的途径，并测定了其中结晶水的含量。设计的流程如下：

（1）“较纯铜”转化为氧化铜时，应将其置于           内进行灼烧（填写仪器名称）。“粗铜”表面的油脂可以用热碱溶液洗去，原因是                      。若灼烧“粗铜”，获得的产物是混有少量铜的氧化铜。存在少量铜的可能原因是           。

a．灼烧过程中部分氧化铜被还原          b．该条件下铜无法被氧气氧化

c．氧化铜在加热过程中分解生成铜        d．灼烧不充分铜未被完全氧化

（2）通过途径I实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤是：酸溶、加热通氧气、过滤、        、冷却结晶、         、自然干燥。比较由粗制氧化铜制取胆矾的两种途径，途径Ⅰ有明显的两个优点：

①　　　　　　　　　　                　　                   。

②                                                           。

（3）测定胆矾晶体里结晶水的含量时，若测定的相对误差大于零，则产生误差的原因可能是___________。

a．加热后容器未放入干燥器中冷却

b．最后两次加热后的质量相差较大

c．加热前称量时容器未完全干燥 

d．加热过程中有少量溅失

（4）利用下图装置加热无水硫酸铜粉末直至完全分解，A的试管中剩余黑色粉末，用带火星的木条伸入集气瓶D，发现木条能复燃。反应前后各装置的质量见图下方的表格所示。

请通过计算，推断该实验条件下硫酸铜分解的化学方程式：                   。

Answer

（1）坩埚；油脂在碱性条件下发生水解而除去 （2分，各1分）。 ad（2分，各1分）

（2）蒸发浓缩  过滤洗涤（2分，各1分）。①产生等量胆矾，途径I消耗硫酸少；②途径I不产生污染大气的气体（2分，各1分）

（3）cd（2分，各1分）

（4）（2分，产物质正确1分，配平1分）

【解析】

试题分析：（1）进行灼烧所需的温度较高应选择坩埚，“粗铜”表面的油脂可以用热碱溶液洗去，原因是油脂在碱性条件下发生水解而除去。若灼烧“粗铜”，获得的产物是混有少量铜的氧化铜。存在少量铜的可能原因是a．灼烧过程中部分氧化铜被还原 d．灼烧不充分铜未被完全氧化。

（2）过滤完后还要进行蒸发浓缩然后冷却结晶、过滤洗涤，最后再自然干燥。途径Ⅰ有明显的两个优点：①对照反应转化情况可知产生等量胆矾，途径I消耗硫酸少；②途径I不产生污染大气的气体。

（3）测定的相对误差大于零说明水的量较多或固体的质量较少，a．加热后容器未放入干燥器中冷却不一定产生误差；b．最后两次加热后的质量相差较大也可能会使水的质量减小； c．加热前称量时容器未完全干燥，会有水将会使水的量增多，正确；d．加热过程中有少量溅失，将会使剩下的固体质量减少，相当于水的量增多，正确；

（4）加热无水硫酸铜粉末直至完全分解，A的试管中剩余黑色粉末，用带火星的木条伸入集气瓶D，发现木条能复燃，说明有氧气生成。由记录的数据可得出生成酸性气体质量是4.5g，生成氧气是0.5g，生成固体物质45g，根据电子守恒，由生成氧气0.5g，失电子数(0.5/32)*4mol。得电子可能是生成了二氧化硫，即生成二氧化硫的量为：(0.5/32)*2mol，质量为2g，还有酸性气体应该是三氧化硫，质量为2.5g，物质的量为2.5/80mol,即物质的量之比：二氧化硫：三氧化硫：氧气=2：2：1，根据原子守恒可知生成黑色固体为氧化铜，化学方程式为。

考点：本题考查了实验的原理分析和误差分析。