Question

某研究小組用粗銅（含雜質(zhì)鐵）與一定體積濃硫酸反應(yīng)進(jìn)行實驗研究（如圖裝置），并按下述流程除雜制備硫酸銅晶體（CuSO₄?5H₂0）

請回答下列問題：
（1）試管A中開始反應(yīng)時的主要化學(xué)方程式

 

；
（2）若反應(yīng)后A處有少量固體剩余，使其溶解的最好方法是

 

；
（3）試管B中的實驗現(xiàn)象是

 

，使用浸潤某種溶液的棉花的作用是

 

；
（4）步驟Ⅱ中加入的試劑是雙氧水，寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式

 

；
（5）步驟Ⅳ中，將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶后再進(jìn)行

 

（填操作名稱）可制得CuSO₄?5H₂O晶體，該操作所需的玻璃儀器有燒杯、漏斗和

 

（填儀器名稱）．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）加熱條件下，Cu和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuSO₄、SO₂和H₂O；
（2）Cu和稀硫酸不反應(yīng)，所以會有部分金屬剩余，要使剩余金屬溶解，可以加入少量雙氧水；
（3）二氧化硫具有漂白性，能使品紅溶液褪色；二氧化硫有毒，排入空氣會污染大氣；
（4）酸性條件下，雙氧水和Cu、稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水；
（5）將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶后再進(jìn)行過濾即可得到CuSO₄?5H₂O晶體，根據(jù)儀器的作用選取儀器．

解答： 解：（1）加熱條件下，Cu和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuSO₄、SO₂和H₂O，反應(yīng)方程式為Cu+2H₂SO₄

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）Cu和稀硫酸不反應(yīng)，所以會有部分金屬剩余，要使剩余金屬溶解，可以加入少量雙氧水，雙氧水具有氧化性，酸性條件下能將Cu氧化為銅離子，自身被還原為水，沒有雜質(zhì)產(chǎn)生，故答案為：加適量雙氧水；
（3）二氧化硫具有漂白性，能使品紅溶液褪色，所以B中的現(xiàn)象是品紅溶液褪色；二氧化硫有毒，排入空氣會污染大氣，棉花的作用是吸收二氧化硫，防止污染大氣，故答案為：溶液褪色；吸收二氧化硫；
（4）酸性條件下，雙氧水和Cu、稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水，離子方程式為Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O，故答案為：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O；
（5）將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶后再進(jìn)行過濾即可得到CuSO₄?5H₂O晶體，過濾時需要燒杯、玻璃棒、漏斗，故答案為：過濾；玻璃棒．

點評：本題考查探究銅和濃硫酸的反應(yīng)，側(cè)重考查學(xué)生實驗操作能力、分析問題能力，涉及混合物的分離和提純、氧化還原反應(yīng)、離子方程式的書寫等知識點，知道常見元素化合物性質(zhì)，題目難度不大．