Question

某课外研究小组，用含有较多杂质的铜粉，通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为：

(1)杂铜中含有大量的有机物，可采用灼烧的方法除去有机物，灼烧时将瓷坩埚置于        上(用以下所给仪器的编号填入，下同)，取用坩埚应使用        ，灼烧后的坩埚应放在        上，不能直接放在桌面上。

实验所用仪器：

a．蒸发皿

b．石棉网

c．泥三角

d．表面皿

e．坩埚钳

f．试管夹

(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物，灼烧后含有少量铜的可能原因是                                。

a．灼烧过程中部分氧化铜被还原

b．灼烧不充分铜未被完全氧化

c．氧化铜在加热过程中分解生成铜

d．该条件下铜无法被氧气氧化

(3)通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾，必须进行的实验操作步骤：酸溶、加热通氧气、过滤、        、冷却结晶、        、自然干燥。

(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾，与途径Ⅰ相比，途径Ⅱ有明显的两个优点是                          、                        。

(5)在测定所得胆矾(CuSO₄·xH₂O)中结晶水x值的实验过程中：称量操作至少进行     次。

(6)若测定结果x值偏高，可能的原因是                                       (填字母编号)。

a．加热温度过高

b．胆矾晶体的颗粒较大

c．加热后放在空气中冷却

d．胆矾晶体部分风化

Answer

(1)c e b

(2)a、b

(3)蒸发 过滤

(4)产生等量胆矾途径Ⅱ消耗硫酸少，途径Ⅱ不会产生污染大气的气体

(5)4

(6)a

【解析】(1)因加热坩埚时温度较高，应放在泥三角上进行加热，且取用坩埚时要用坩埚钳，并且为防止坩埚炸裂和烧坏桌面，烧后的坩埚要在石棉网上冷却，不能直接放在桌面上。(2)灼烧后含有少量铜，其原因可能是灼烧不充分，铜未被完全氧化，也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。(3)利用途径Ⅱ制取胆矾时，必须先加酸将氧化铜溶解，加热通氧气将Cu氧化，过滤除去粗制氧化铜中的不溶物杂质后，然后再蒸发溶剂，冷却结晶，再过滤得晶体，最后将其干燥，由此可写出答案。(4)根据途径Ⅰ的反应化学方程式Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O和途径Ⅱ的反应化学方程式2Cu＋O2＋2H2SO4(稀) 2CuSO4＋2H2O，可以看出途径Ⅱ的优点是：①产生等量的胆矾比途径Ⅰ耗硫酸少；②途径Ⅱ不产生污染大气的气体(SO2)。(5)称量操作至少进行4次，分别是：①称量坩埚；②称量加入晶体后的坩埚；③称量加热冷却后的坩埚；④称量再加热、再冷却后的坩埚至两次称量的值相差不超过0.1 g。(6)若测定结果x值偏高，可能是加热温度过高使CuSO4晶体中的CuSO4分解了，其他三项均使x值偏低。