Question

【題目】銅及銅的化合物在生產、生活中有著廣泛的應用。

（一）銅的廣泛應用

（1）我國在西漢時期就有“曾青得鐵則化為銅”之說，用化學方程式表示其原理______。

（2）銅在工業上可用于生產電纜（外面包裹了電纜皮），這是利用了銅的_____性。

（二）硫酸銅晶體的制備

工業上用含銅廢料（如：碎銅、電纜皮等）。某化學小組的同學提出可以用含銅廢料制備硫酸銅晶體（CuSO4·xH2O）．主要流程如下：

（1）含銅廢料粉碎的目的是__________。

（2）該流程中，加入H2O2后要求溫度控制在50℃到60℃加熱的原因為_____。

（3）興趣小組同學一致指出，將濾液經蒸發濃縮、_____（填結晶方法）、過濾等操作后，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得硫酸銅晶體（CuSO4·xH2O），晶體采用酒精淋洗而不用水的原因是____________。

（三）銅生銹會生成堿式碳酸銅，而工業上所制得的堿式碳酸銅種類較多，其組成表示為：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。

資料：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O加熱至200時會分解得到氧化銅，二氧化碳和水。

測定某種產品的組成，該興趣小組準確稱量了25.8g的樣品，設計了如下裝置并進行實驗：

實驗數據記錄如下表：

	B中溶液質量/g	C中溶液質量/g	D中溶液質量/g	E中固體質量/g
反應前	100.0	100.0	100.0	120.5
反應后	105.4	104.4	100.2	120.5

實驗分析和數據處理

（1）實驗前應該先_________，再鼓入一段時間氮氣后稱量B、C、D、E的質量。

（2）停止鼓入氮氣，調控溫電加熱220℃持續加熱，觀察到裝置B中______時表明堿式碳酸銅已經完全分解。

（3）反應結束后，再緩緩鼓入一段時間氮氣的目的是___________。

（4）該堿式碳酸銅的化學式是__________。

Answer 1

【答案】Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 導電 增大反應物之間的接觸面積，加快反應速率 防止溫度過高過氧化氫分解 冷卻結晶 防止晶體溶于水帶來損耗或酒精有揮發性便于晾干（答一點就對） 檢查氣密性 不再有氣泡生成 排裝置內氣體，使生成的二氧化碳和水蒸氣被后面的裝置充分吸收 CuCO3·Cu(OH)2·2H2O

【解析】

（一）（1）“曾青得鐵則化為銅”是鐵與硫酸銅反應生成銅和硫酸亞鐵；故填：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
（2）銅具有導電性，可以制成導線；故填：導電性；

（二）（1）含銅廢料粉碎的目的是增大反應物之間的接觸面積，加快反應速率；故填：增大反應物之間的接觸面積，加快反應速率；
（2）H2O2受熱易分解，溫度應該控制在50℃到60℃之間，防止溫度過高過氧化氫分解；故填：防止溫度過高過氧化氫分解；

（3）興趣小組同學一致指出，將濾液經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾等操作得到硫酸銅晶體；用水洗滌可以溶解硫酸銅晶體，使硫酸銅晶體有損失，所以所得硫酸銅晶體需要洗滌后晾干，最合適的洗滌試劑是95%的酒精，因為硫酸銅晶體不溶于酒精，且酒精有揮發性便于晾干；故填：冷卻結晶；防止晶體溶于水帶來損耗或酒精有揮發性便于晾干；

（三）（1）實驗前應該先檢查氣密性，再鼓入一段時間氮氣后稱量B、C、D、E的質量。故填：檢查氣密性；

（2）xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O加熱至200時會分解得到氧化銅，二氧化碳和水。停止鼓入氮氣，調控溫電加熱220℃持續加熱，觀察到裝置B中不再有氣泡生成時表明堿式碳酸銅已經完全分解。故填：不再有氣泡生成；

（3）反應結束后，再緩緩鼓入一段時間氮氣的目的是排裝置內氣體，使生成的二氧化碳和水蒸氣被后面的裝置充分吸收。故填：排裝置內氣體，使生成的二氧化碳和水蒸氣被后面的裝置充分吸收；

（4）B中溶液質量增加5.4g，C中溶液質量增加4.4g，所以生成水的質量為5.4g，二氧化碳的質量為4.2g，A中生成氧化銅固體的質量為25.8g-4.4g-5.4g=16g，

設碳酸銅的質量為x，生成氧化銅的質量為y

x=12.4g y=8g

所以氫氧化銅加熱分解生成氧化銅的質量為16g-8g=8g

設氫氧化銅的質量為z，生成水的質量為a

z=9.8g a=1.8g

所以xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O中結晶水的質量為5.4g-1.8g=3.6g

根據題意有：x：y：z

通過計算可得：x：y：z=1：1：2

所以該堿式碳酸銅的化學式是CuCO3·Cu(OH)2·2H2O。

故填：CuCO3·Cu(OH)2·2H2O。