Question

【題目】硫酸銅在紡織、印刷等行業(yè)有廣泛用途．
（1）工業(yè)上可用銅屑、空氣與稀硫酸在80℃條件下制備硫酸銅．
①如圖1是實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)制備硫酸銅的裝置．反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ， 采用水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是 ， 多孔球泡的作用為 ．
②工業(yè)生產(chǎn)時(shí)可用純氧代替空氣．這一措施能加快反應(yīng)速率外，還具有的優(yōu)點(diǎn)是③實(shí)驗(yàn)室用H2O2溶液和MnO2制備O2 ， 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ， 在圖2中，應(yīng)選用的發(fā)生裝置為（填序號(hào)，下同），收集裝置為 ．
（2）以CuSO4為原料制備堿式碳酸銅[Cu2（OH）2CO3]的過(guò)程如圖3：
①“沉淀”時(shí)的反應(yīng)為：2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2（OH）2CO3↓+2+CO2↑
②檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈選用的試劑是（填化學(xué)式），烘干時(shí)產(chǎn)品中出現(xiàn)少量黑色物質(zhì)，可能的原因?yàn)?/span> ．
③若所得產(chǎn)品的產(chǎn)率（產(chǎn)率= ×100%）偏高，其可能的原因?yàn)?/span>（填序號(hào)）
a．反應(yīng)物為完全沉淀 b．過(guò)濾時(shí)濾紙破損
c．Cu2（OH）2CO3未洗滌干凈 d．Cu2（OH）2CO3為完全烘干
④“沉淀”時(shí)若有少量5Cu（OH）22CuCO3生成，則產(chǎn)品中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（填“偏大”“不變”或“偏小”）
（3）T℃時(shí)加熱32.0g硫酸銅，一段時(shí)間后得到15.2gCuO和Cu2O的混合物，計(jì)算該混合物中CuO的質(zhì)量（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

Answer 1

【答案】
（1）2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O；溫度易控，受熱均勻；增大氣體與溶液的接觸面積，使反應(yīng)充分進(jìn)行；排除其他氣體的干擾；2H2O2 2H2O+O2↑；A；D
（2）Na2SO4；HNO3和BaCl2溶液；堿式碳酸銅受熱分解為氧化銅；cd；偏大
（3）解：反應(yīng)前后銅元素的質(zhì)量相等，

設(shè)該混合物中CuO的質(zhì)量為x，則Cu2O的質(zhì)量=15.2g﹣x

32g× =x× 100%+（15.2g﹣x）× ×100%

x=8g

【解析】解：（1）①銅、氧氣和硫酸在加熱的條件下反應(yīng)生成硫酸銅和水，化學(xué)方程式為：2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O．直接加熱溫度過(guò)高，反應(yīng)溫度難以控制，水浴加熱，反應(yīng)的溫度很好控制，受熱均勻，圖中多孔球泡的作用是：增大氣體與溶液的接觸面積，使反應(yīng)充分進(jìn)行．②工業(yè)生產(chǎn)時(shí)可用純氧代替空氣．這一措施能加快反應(yīng)速率外，還具有的優(yōu)點(diǎn)是排除其他氣體的干擾；③用雙氧水制氧氣應(yīng)選用的制取裝置是固液常溫型，收集方法可以是排水法也可是向上排空氣法，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H2O2 2H2O+O2↑．（2）①反應(yīng)前有2個(gè)銅原子、2個(gè)硫原子、15個(gè)氧原子、2個(gè)碳原子、4個(gè)鈉原子和2個(gè)氫原子，反應(yīng)后2個(gè)銅原子、0個(gè)硫原子、7個(gè)氧原子、2個(gè)碳原子、0個(gè)鈉原子和2個(gè)氫原子，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類和個(gè)數(shù)不變可知，2X中有4個(gè)鈉原子、2個(gè)硫原子、8個(gè)氧原子，所以X化學(xué)是為Na2SO4；②故檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈，可檢驗(yàn)硫酸根離子的存在，應(yīng)選用試劑是 HNO3和BaCl2溶液；烘干時(shí)產(chǎn)品中出現(xiàn)少量黑色物質(zhì)，可能的原因?yàn)閴A式碳酸銅受熱分解為氧化銅；③若所得產(chǎn)品的產(chǎn)率（產(chǎn)率= ×100%）偏高，其可能的原因?yàn)?a．反應(yīng)物為完全沉淀，無(wú)影響；
b．過(guò)濾時(shí)濾紙破損，產(chǎn)品的實(shí)際質(zhì)量減少，所得產(chǎn)品的產(chǎn)率降低；
c．Cu2（OH）2CO3未洗滌干凈 產(chǎn)品的實(shí)際質(zhì)量增大，所得產(chǎn)品的產(chǎn)率偏高；
d．Cu2（OH）2CO3為完全烘干，所得產(chǎn)品的產(chǎn)率偏高；④“沉淀”時(shí)若有少量5Cu（OH）22CuCO3生成，則產(chǎn)品中銅元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；
【考點(diǎn)精析】利用氧氣的制取裝置和氧氣的收集方法對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知發(fā)生裝置：固固加熱型、固液不加熱型；收集裝置：根據(jù)物質(zhì)的密度、溶解性；排水法收集時(shí)，待氣泡均勻連續(xù)冒出時(shí)再收集（剛開(kāi)始排出的是試管中的空氣；）用排空氣法收集氣體時(shí)，導(dǎo)管伸到集氣瓶底部．