Question

【題目】金屬及其化合物的應(yīng)用及制備。

（一）鐵、銅的廣泛應(yīng)用

（1）航母用鋼要具有低磁性。下列具有磁性的是______（填序號(hào)）。

A FeO B Fe3O4 C Fe2O3

（2）“航母”螺旋漿可由特制的銅合金制造。銅合金比銅的硬度______（填“大”或“小”）。銅比鐵在海水中耐腐蝕的原因是______。

（3）生鐵煉鋼時(shí)，硅（Si）與氧化亞鐵在高溫條件下轉(zhuǎn)化為二氧化硅和鐵，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

（二）硫酸銅的制備

下圖為某興趣小組用含較多雜質(zhì)的銅粉制取硫酸銅晶體[CuSO4·5H2O]的兩種實(shí)驗(yàn)方案。

（4）制備中需過濾得到硫酸銅晶體。過濾時(shí)需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和___。

（5）灼燒雜銅除去其中的雜質(zhì)，產(chǎn)生CO2和少量CO。灼燒后的產(chǎn)物為CuO及少量Cu。產(chǎn)物中含有Cu的可能原因是______（填序號(hào)）。

A灼燒過程中，部分氧化銅與一氧化碳反應(yīng)

B灼燒不充分，銅未被完全氧化

C該條件下銅無(wú)法被氧氣氧化

（6）方案Ⅰ通入氧氣，少量Cu轉(zhuǎn)化為CuSO4。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____。

（7）方案Ⅱ中加入濃硫酸發(fā)生的反應(yīng)有Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2↑+2H2O。

方案Ⅰ優(yōu)于方案Ⅱ的理由是____。

（三）波爾多液的制備及組成測(cè)定

波爾多液是常見的殺菌劑，為天藍(lán)色堿性懸濁液。以硫酸銅、生石灰及水為原料，制備波爾多液。為測(cè)定從波爾多液中分離出的天藍(lán)色固體[CuSO4·aCu(OH)2·bCa(OH)2·cH2O]的組成，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：

（實(shí)驗(yàn)Ⅰ）稱取64.4g天藍(lán)色固體，加入足量稀HNO3使其完全溶解，再加入過量Ba(NO3)2溶液，過濾，洗滌干燥得白色固體23.3g。

（8）判斷Ba(NO3)2溶液已過量的方法是：靜置，向上層清液中滴加____溶液，無(wú)現(xiàn)象。

（9）不能在鐵制容器中配波爾多液。請(qǐng)用化學(xué)方程式解釋原因____。

（實(shí)驗(yàn)Ⅱ）另取64.4g天藍(lán)色固體，用下圖裝置進(jìn)行熱分解實(shí)驗(yàn)：

（資料）①CuSO4、Cu(OH)2、Ca(OH)2在一定溫度下能受熱分解，分別生成兩種氧化物，分解過程中各元素的化合價(jià)均不改變。

②天藍(lán)色固體在110℃時(shí)，完全失去結(jié)晶水。

③Cu(OH)2在100℃時(shí)分解完全。CuSO4和Ca(OH)2在580℃左右時(shí)開始分解，到650℃時(shí)均能分解完全。

④濃硫酸可用于吸收SO3。

（10）按圖連接好裝置，實(shí)驗(yàn)前要先__________。

（11）控制溫度在110℃充分加熱，測(cè)得B裝置增重10.8g。再升溫至650℃充分加熱，B裝置又增重了15.2 g。最終剩余固體中的成分是_________。

（12）整個(gè)加熱過程中，天藍(lán)色固體分解生成水的總質(zhì)量為_________g。

（13）天藍(lán)色固體CuSO4·aCu(OH)2·bCa(OH)2·cH2O中，a∶b∶c＝______。

Answer 1

【答案】B 大 銅的金屬活動(dòng)性比鐵弱 Si+2FeO SiO2+2Fe 漏斗 AB 2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O 不會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體 硝酸鋇 Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 檢查裝置的氣密性 CuO和CaO 18 1：4：5

【解析】

（1）航母用鋼要具有低磁性，Fe3O4具有磁性，故選B；

（2）合金的硬度比組成它的純金屬的硬度大，銅合金比銅的硬度大；銅比鐵在海水中耐腐蝕，是因?yàn)殂~的金屬活動(dòng)性比鐵弱；

（3）硅（Si）與氧化亞鐵在高溫條件下轉(zhuǎn)化為二氧化硅和鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Si+2FeO SiO2+2Fe。

（4）過濾時(shí)需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗。
（5）銅在加熱條件下易生成氧化銅，氧化銅穩(wěn)定，難以分解，在灼燒過程中部分氧化銅被一氧化碳還原或者灼燒不充分銅未被完全氧化都會(huì)導(dǎo)致雜銅經(jīng)灼燒后得到的產(chǎn)物含有少量銅，故選AB；

（6）方案Ⅰ通入氧氣，少量Cu轉(zhuǎn)化為CuSO4，即銅在氧氣和稀硫酸作用下反應(yīng)生成硫酸銅和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O；

（7）方案Ⅱ中加入濃硫酸發(fā)生的反應(yīng)有Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O，方案Ⅰ優(yōu)于方案Ⅱ的理由是不會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體；

（8）CuSO4與Ba(NO3)2反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和硝酸銅，判斷Ba(NO3)2溶液已過量就是檢驗(yàn)硫酸根離子無(wú)剩余，所以對(duì)應(yīng)的方法是：靜置，向上層清液中滴加硝酸鋇溶液，無(wú)現(xiàn)象。
（9）不能在鐵制容器中配波爾多液。是因?yàn)殍F和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；

（10）按圖連接好裝置，為防止裝置漏氣，影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)前要先檢查裝置的氣密性；

（11）根據(jù)“CuSO4、Cu(OH)2、Ca(OH)2在一定溫度下能受熱分解，分別生成兩種氧化物，分解過程中各元素的化合價(jià)均不改變”可知，Cu（OH）2在100℃時(shí)分解完全生成CuO和H2O，CuSO4和Ca（OH）2在580℃左右時(shí)開始分解，到650℃時(shí)均能分解完全，CuSO4完全分解生成CuO和SO3，Ca（OH）2完全分解生成CaO和H2O，控制溫度在110℃充分加熱，測(cè)得B裝置增重10.8g。再升溫至650℃充分加熱，B裝置又增重了15.2 g，濃硫酸可用于吸收水和SO3，終剩余固體中的成分是CuO和CaO；

（12）CuSO4與Ba(NO3)2反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和硝酸銅，稱取64.4g天藍(lán)色固體，加入足量稀HNO3使其完全溶解，再加入過量Ba（NO3）2溶液，過濾，洗滌干燥得白色固體23.3g，沉淀為硫酸鋇；

設(shè)：硫酸銅的質(zhì)量為x，對(duì)應(yīng)的硫酸銅分解生成的三氧化硫的質(zhì)量為y，硫酸銅對(duì)應(yīng)的分解產(chǎn)物氧化銅的質(zhì)量為z。

x=16g；

y=8g；

z=8g；

濃硫酸可用于吸收水和SO3．所以測(cè)得B裝置增重10.8g。再升溫至650℃充分加熱，B裝置又增重了15.2g。整個(gè)加熱過程中，天藍(lán)色固體分解生成水的總質(zhì)量為10.8g+15.2g-8g=18g；再升溫至650℃充分加熱，B裝置又增重了15.2g，由于其中有吸收的8g三氧化硫，所以來(lái)自于氫氧化鈣的分解生成水的質(zhì)量為15.2g-8g=7.2g；

設(shè)：氫氧化鈣的質(zhì)量為a，對(duì)應(yīng)的氧化鈣的質(zhì)量為b；

a=29.6g；

b=22.4g
則氫氧化銅對(duì)應(yīng)生成的氧化銅的質(zhì)量=64.4g-10.8g-15.2g-z-b=64.4g-10.8g-15.2g-8g-22.4g=8g；

設(shè)：對(duì)應(yīng)的分解生成的水的質(zhì)量為c，對(duì)應(yīng)的氫氧化銅的質(zhì)量為d。

c=1.8g；

d=9.8g；則結(jié)晶水的質(zhì)量=18g-7.2g-1.8g=9g；天藍(lán)色固體CuSO4aCu（OH）2bCa（OH）2cH2O中，a：b：c=。