Question

【题目】某化工厂用石灰石和铜屑等设计生产石青、波尔多液的工艺流程如下：

查阅资料：硫酸铜的溶解度如下表：

温度/℃	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

（产品制备）

（1）流程图中X的化学式______

（2）反应②在80℃条件下制备硫酸铜，其化学方程式为_______。操作A将CuSO4溶液进行蒸发浓缩、________、过滤、洗涤等操作即得到硫酸铜晶体。

（组成测定）

小组同学为测定石青的组成，称取了一定质量的石青样品，用如图装置进行实验。

查阅资料：

①石青的化学式可表示为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↑

③ CuSO4固体为白色，CuSO45H2O固体为蓝色

实验步骤：①连接仪器，并_________， 准确称取69.2g aCuCO3bCu(OH)2放在C装置中；②打开活塞鼓入一段时间空气，称量装置D、E的质量；③关闭活塞，控制C装置中的温度为250℃对石青进行热分解，直至C装置中剩余固体质量不再变化为止；④打开活塞，_______；⑤冷却后，称量，装置D增重3.6g，装置E增重17.6g。

（3）完善上述实验步骤中的填空：①_______；④_____________。

（4）洗气瓶A中氢氧化钠溶液的作用是______；B中所装液体为____（填名称）。

（5）试确定石青的化学式______（请写出计算过程）。

（6）若缺少F装置，测得的a：b的值将________（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）。

（脱水探究）

硫酸铜晶体受热会逐步失去结晶水。取纯净的CuSO45H2O固体2.50g，放在上图实验装置C中进行加热，测定固体质量随温度的变化情况如图所示。

（7）G点固体的化学式是________；H点固体的颜色是_______。

（8）将CuSO45H2O固体加热到570℃分解后，得到的主要产物是黑色粉末、硫的一种氧化物和水蒸气，该反应的化学方程式为：_________。

Answer 1

【答案】CO2 2Cu + O2 + 2H2SO42CuSO4 + 2H2O 降温结晶 检查装置气密性 继续通一段时间空气 吸收空气中的二氧化碳 浓硫酸 2CuCO3Cu(OH)2 偏大 CuSO4·H2O 白色 CuSO4·5H2OCuO + SO3↑ + 5H2O↑

【解析】

[产品制备]

（1）由流程图知石灰石煅烧生成生石灰和二氧化碳，所以X是二氧化碳，化学式CO2，故填：CO2；

（2）反应②在80℃条件下制备硫酸铜，其化学方程式为2Cu + O2 + 2H2SO42CuSO4 + 2H2O；操作A将CuSO4溶液进行蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤等操作即得到硫酸铜晶体。，故填：2Cu + O2 + 2H2SO42CuSO4 + 2H2O 降温结晶；

[组成测定]

（3）实验步骤：①实验前，要连接仪器，并检查装置气密性；

④实验结束后，打开活塞，继续通一段时间空气将生成的气体完全排出。故填：检查装置气密性 继续通一段时间空气；

（4）洗气瓶A中氢氧化钠溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳，防止对实验的结果产生干扰；B中所装液体为浓硫酸，干燥空气。故填：吸收空气中的二氧化碳 浓硫酸；

（5）解：D增加3.6g，即生成水3.6g，E增加17.6g，即生成二氧化碳17.6g，所以生成氧化铜的质量为：69.2g-3.6g-17.6g=48g

a：b=2：1

所以青石的化学式为：2CuCO3Cu(OH)2。故填：2CuCO3Cu(OH)2；

（6）若缺少F装置，则空气中的二氧化碳和水将进入E，测得的二氧化碳的质量将偏大，即a的值将偏大，所以a：b的值将偏大。故填：偏大；

（7）设G点的化学式为CuSO4xH2O，

x=1，所以G点的化学式为CuSO4·H2O。

到H点时，固体质量不再减少，说明只剩下硫酸铜粉末，所以固体为白色。故填：CuSO4·H2O 白色；

（8）将CuSO45H2O固体加热到570℃分解后，得到的主要产物是黑色粉末、硫的一种氧化物和水蒸气，该反应的化学方程式为：CuSO4·5H2OCuO + SO3↑ + 5H2O↑。故填：CuSO4·5H2OCuO + SO3↑ + 5H2O↑。