Question

【题目】硫酸铜在纺织、印刷等行业有广泛用途。

（1）工业上可用铜屑、空气与稀硫酸在80℃条件下制备硫酸铜。

①如图1是实验室模拟工业制备硫酸铜的装置，反应的化学方程式为 ，采用水浴加热的优点是 ，多孔球泡的作用为 。

②工业生产时可用纯氧代替空气。这一措施能加快反应速率外，还具有的优点是 。

③实验室用H2O2溶液和MnO2制备O2，反应的化学方程式为 ，在图2中，应选用的发生装置为 （填序号，下同），收集装置为 。

（2）以CuSO4为原料制备碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]的过程如图3：

①“沉淀”时的反应为：2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2（OH）2CO3↓+2 +CO2↑

②检验沉淀是否洗涤干净选用的试剂是 （填化学式），烘干时产品中出现少量黑色物质，可能的原因为 。

③若所得产品的产率（产率=×100%）偏高，其可能的原因为 （填序号）。

a．反应物为完全沉淀

b．过滤时滤纸破损

c．Cu2（OH）2CO3未洗涤干净

d．Cu2（OH）2CO3为完全烘干

④“沉淀”时若有少量3Cu（OH）22CuSO4生成，则产品中铜元素的质量分数 。（填“偏大”“不变”或“偏小”）

（3）T℃时加热32.0g硫酸铜，一段时间后得到15.2gCuO和Cu2O的混合物，计算该混合物中CuO的质量（写出计算过程）。

Answer 1

【答案】

（1）①2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O

温度易控，受热均匀

增大气体与溶液的接触面积，使反应充分进行

②排除其他气体的干扰；

③2H2O22H2O+O2↑ A D

（2）①Na2SO4

②HNO3和BaCl2溶液 碱式碳酸铜受热分解为氧化铜

③c

④不变

（3）0.7g

【解析】

试题分析：

（1）①铜、氧气和硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜和水，化学方程式为：2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O。直接加热温度过高，反应温度难以控制，水浴加热，反应的温度很好控制，受热均匀，图中多孔球泡的作用是：增大气体与溶液的接触面积，使反应充分进行。

②工业生产时可用纯氧代替空气。这一措施能加快反应速率外，还具有的优点是排除其他气体的干扰；

③用双氧水制氧气应选用的制取装置是固液常温型，收集方法可以是排水法也可是向上排空气法，反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。

（2）①反应前有2个铜原子、2个硫原子、15个氧原子、2个碳原子、4个钠原子和2个氢原子，反应后2个铜原子、0个硫原子、7个氧原子、2个碳原子、0个钠原子和2个氢原子，依据化学反应前后原子的种类和个数不变可知，2X中有4个钠原子、2个硫原子、8个氧原子，所以X化学是为Na2SO4；

②故检验沉淀是否洗涤干净，可检验硫酸根离子的存在，应选用试剂是 HNO3和BaCl2溶液；烘干时产品中出现少量黑色物质，可能的原因为碱式碳酸铜受热分解为氧化铜；

③若所得产品的产率（产率=×100%）偏高，其可能的原因为：a、反应物为完全沉淀，无影响；b、过滤时滤纸破损，产品的实际质量减少，所得产品的产率降低；c、Cu2（OH）2CO3未洗涤干净 产品的实际质量增大，所得产品的产率偏高；d、Cu2（OH）2CO3为完全烘干，无影响；

④“沉淀”时若有少量3Cu（OH）22CuSO4生成，则产品中铜元素的质量分数不变；

（3）反应前后铜元素的质量相等，

设该混合物中CuO的质量为x，则Cu2O的质量=15.2g﹣x

32g×=x×100%+（15.2g﹣x）××100%

x=0.7g。