Question

【題目】某化工廠用石灰石和銅屑等設(shè)計生產(chǎn)石青、波爾多液的工藝流程如下：

【產(chǎn)品制備】

（1）反應(yīng)①在80℃條件下制備硫酸銅，其化學(xué)方程式為________，該化工廠后期發(fā)現(xiàn)，可用純氧代替空氣，既能加快反應(yīng)速率又能________。

（2）硫酸銅晶體（CuSO45H2O）的溶解度如下表：

溫度/℃	0	10	20	30	40	50	60	80	100
溶解度/g	14.3	17.4	20.7	25.0	28.5	33.3	40.0	55.0	75.4

操作A具體過程是：除雜，______、降溫到30℃結(jié)晶、過濾、冰水洗滌、低溫烘干。過濾時玻璃棒的作用是_____，剩余硫酸銅溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為______，用冰水洗滌的目的是：Ⅰ是除去晶體表面的雜質(zhì)；Ⅱ是______。

（3）車間將CuSO4·5H2O、生石灰分別與水按1:50的質(zhì)量比混合，然后把得到的兩種液體在木桶里來配制波爾多液，該過程發(fā)生的化合反應(yīng)的方程式為_________。

【組成測定為測定其組成】小組同學(xué)稱取石青樣品，用如圖裝置進行實驗。

查閱資料：①石青的化學(xué)式可表示為aCuCO3b Cu(OH)2；②Cu(OH)2在66℃～68℃完全分解：Cu(OH)2CuO+H2O； CuCO3在200℃～220℃完全分解：CuCO3CuO+CO2↑；③CuSO4固體為白色，CuSO45H2O固體為藍色

實驗步驟：①連接儀器， ，準(zhǔn)確稱取34.6g aCuCO3bCu(OH)2放在C裝置中；②打開活塞鼓入一段時間空氣，稱量裝置D、E的質(zhì)量；③關(guān)閉活塞，控制C裝置中的溫度為250℃對石青進行熱分解，直至C裝置中剩余固體質(zhì)量不再變化為止；④打開活塞， ；⑤冷卻后，稱量，裝置D增重1.8g，裝置E增重8.8g。

（4）完善實驗步驟中的填空：①________；④__________。

（5）洗氣瓶A中氫氧化鈉溶液的作用是______；B中所裝液體為______（填名稱）。

（6）通過計算可得：a：b=__________。（寫出實驗過程2分）

（7）若缺少F裝置，測得的a：b________（選填“偏大”、“偏小”、“不變”）。

【脫水探究】

硫酸銅晶體受熱會逐步失去結(jié)晶水。取純凈CuSO45H2O固體2.50g，放在上圖實驗裝置C中進行加熱，測定固質(zhì)量隨溫度的變化情況如圖所示。

（8）G點固體的化學(xué)式是_________。

（9）G→H看到的現(xiàn)象是_________。

（10）將CuSO45H2O固體加熱到570℃分解后，得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末、硫的一種氧化物和水蒸氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_________。

Answer 1

【答案】 2Cu＋O2＋2H2SO4 2CuSO4＋2H2O 防止不反應(yīng)的氮氣帶出熱量 蒸發(fā)濃縮 引流 20℅ 減少硫酸銅晶體溶解損失 CuSO4＋Ca(OH)2＝Cu(OH)2 ↓＋CaSO4 檢查裝置的氣密性 緩緩鼓入一段時間空氣 吸收空氣中的二氧化碳 濃硫酸 a：b=2：1 偏大 CuSO4H2O 變白 CuSO45H2O CuO+SO3↑+5H2O↑

【解析】用石灰石和銅屑等設(shè)計生產(chǎn)石青、波爾多液。根據(jù)所學(xué)知識和題中信息知，（1）反應(yīng)①在80℃條件下制備硫酸銅，其化學(xué)方程式為2Cu＋O2＋2H2SO4 2CuSO4＋2H2O。該化工廠后期發(fā)現(xiàn)，可用純氧代替空氣，既能加快反應(yīng)速率又能防止不反應(yīng)的氮氣帶出熱量。（2）由圖表信息知，操作A具體過程是：除雜，蒸發(fā)濃縮、降溫到30℃結(jié)晶、過濾、冰水洗滌、低溫烘干。過濾時玻璃棒的作用是引流，30℃時硫酸銅晶體溶解度是25g,剩余硫酸銅溶液為飽和溶液，其溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為∶ ×100％＝20％。用冰水洗滌的目的是：Ⅰ是除去晶體表面的雜質(zhì)；Ⅱ是減少硫酸銅晶體溶解損失，溫度低，硫酸銅溶解度小。（3）車間將CuSO4·5H2O、生石灰分別與水按1:50的質(zhì)量比混合，然后把得到的兩種液體在木桶里來配制波爾多液，該過程發(fā)生的化合反應(yīng)的方程式為CuSO4＋Ca(OH)2＝Cu(OH)2 ↓＋CaSO4。【測定其組成】（4）完善實驗步驟中的填空：①檢查裝置的氣密性；④緩緩鼓入一段時間空氣。（5）洗氣瓶A中氫氧化鈉溶液的作用是吸收空氣中的二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水；B中所裝液體為濃硫酸，濃硫酸具有吸水性，可以吸附空氣中的水蒸氣；（6）通過計算可得：CuCO3→CO2，98→44，＝，x＝24.8g；Cu(OH)2→H2O，98→18，＝，y＝9.8g； a：b= ∶ ＝2∶1。（7）若缺少F裝置，E裝置質(zhì)量增加，a值偏大，測得的a：b偏大。【脫水探究】硫酸銅晶體受熱會逐步失去結(jié)晶水。由圖中信息知，（8）G點固體的化學(xué)式是CuSO4H2O，CuSO45H2O固體2.50g，其中含水0.9g，G點固體質(zhì)量減少為2.50g－1.78g＝0.72g，硫酸銅晶體中含有水0.9g－0.72g＝0.18g，硫酸銅質(zhì)量為1.78g－0.18g＝1.60g,硫酸銅晶體中硫酸銅和水分子個數(shù)比是1∶1。（9）G→H看到的現(xiàn)象是變白，硫酸銅晶體是藍色，無水硫酸銅是白色，H時硫酸銅晶體已完全失去水。（10）將CuSO45H2O固體加熱到570℃分解后，得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末、硫的一種氧化物和水蒸氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuSO45H2O CuO+SO3↑+5H2O↑。

點睛∶Cu(OH)2CuO+H2O； CuCO3在200℃～220℃完全分解：CuCO3 CuO+CO2↑。CuSO4固體為白色，CuSO45H2O固體為藍色。濃硫酸具有吸水性，堿石灰可以吸收水分和二氧化碳。