Question

膽礬(CuSO₄·5H₂O)是重要的化工原料，工業(yè)上用Cu與濃H₂SO₄、濃HNO₃反應(yīng)制備該物質(zhì)，采取間歇加熱、逐漸加入濃HNO₃的方法來(lái)制備CuSO₄·5H₂O的新工藝．模擬制備裝置如下圖所示，根據(jù)題意回答下列問(wèn)題．

(1)如圖裝置中，分液漏斗內(nèi)裝的液體是________(填“濃硝酸”或“濃硫酸”)，該發(fā)應(yīng)會(huì)產(chǎn)生有毒氣體NO、NO₂等，錐形瓶中液體可以吸收該氣體，反應(yīng)原理為：NO＋NO₂＋2NaOH2NaNO₂(該物質(zhì)化學(xué)名是________)＋H₂O．該裝置中攪拌器的作用是________．反應(yīng)所得產(chǎn)品在________(填“三頸燒瓶”或“錐形瓶”)中．

(2)如果銅粉、硫酸及硝酸都比較純凈，則制得的CuSO₄·5H₂O中常常含有的雜質(zhì)是一種硝酸鹽，其化學(xué)式是________，已知10℃、20℃時(shí)有關(guān)物質(zhì)的溶解度為：CuSO₄·5H₂O(17.4 g、20.7 g)；該硝酸鹽(95.3 g、125.1 g)，提純CuSO₄·5H₂O的實(shí)驗(yàn)操作是________．

(3)用無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)?zāi)畴p氧水中是否含水時(shí)，除了發(fā)現(xiàn)固體變藍(lán)外，還發(fā)現(xiàn)該雙氧水中有氣泡產(chǎn)生，對(duì)此現(xiàn)象你的猜想是________，檢驗(yàn)該氣體的實(shí)驗(yàn)操作是________．

(4)將0.80 g　CuSO₄·5H₂O樣品受熱脫水過(guò)程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫度變化的曲線)如圖所示．

①由圖中可以看出，CuSO₄·5H₂O分解的最低溫度是________．

②試通過(guò)計(jì)算確定238℃時(shí)固體物質(zhì)的化學(xué)式．(要計(jì)算過(guò)程)

③將CuSO₄·5H₂O固體加熱到570℃分解后，得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末、硫的最高價(jià)氧化物和水蒸氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______．

Answer 1

答案：（1）濃硝酸 亞硝酸鈉 充分接觸，加快反應(yīng)速度 三頸燒瓶

（2）Cu（NO₃）₂  重結(jié)晶（或冷卻結(jié)晶）；

（3）銅離子作催化劑，雙氧水分解出氧氣；用帶火星木條檢驗(yàn)，看是否復(fù)燃．

（4）①102℃； ②CuSO4˙H2O；③CuSO4˙5H2O

△   .

CuO+SO3↑+5H2O↑；

（1）由生成的物質(zhì)有氣體NO、NO2等可推斷加入的物質(zhì)是濃硝酸，依據(jù)鹽的化學(xué)式讀法可知NaNO2可知其化學(xué)名稱為亞硝酸鈉，在反應(yīng)中攪拌器在反應(yīng)時(shí)的作用是充分接觸，加快反應(yīng)速率，依據(jù)敘述可知所得的產(chǎn)品存在的裝置應(yīng)該是在三頸燒瓶中；
（2）因?yàn)殂~與濃硝酸也可以反應(yīng)生成硝酸銅，所以制取的硫酸銅晶體中常含有硝酸銅的雜質(zhì)；因?yàn)榱蛩徙~晶體的溶解度隨溫度變化不明顯，而硝酸銅的溶解度隨溫度變化很明顯，所以采用重結(jié)晶法可提純硫酸銅晶體；
（3）因?yàn)殡p氧水可以分解生成氧氣，所以可猜想是銅離子起到了催化作用使雙氧水分解生成了氧氣，在檢驗(yàn)是否是氧氣時(shí)一般是采用帶火星的木條看是否復(fù)燃完成；
（4）①由圖象中的信息可知CuSO4?5H2O樣品受熱脫水過(guò)程中在102℃物質(zhì)的質(zhì)量開(kāi)始變小，所以硫酸銅晶體分解的最低溫度是102℃；
②解：設(shè)238℃時(shí)晶體化學(xué)式是CuSO4˙xH2O
CuSO4?5H2O

△   .

CuSO4˙xH2O+（5-x）H2O
    250       160+18x
   0.800g      0.570g

250

160+18x

=

0.800g

0.570g

x=1
該晶體化學(xué)式是CuSO4˙H2O．
③依據(jù)題中的信息可知產(chǎn)物是氧化銅、三氧化硫和水，所以化學(xué)方程式為：CuSO4˙5H2O

△   .

CuO+SO3↑+5H2O↑