题目内容
【题目】硫酸铜在纺织、印刷等行业有广泛用途。
一、探究硫酸铜的制备
工业上可用铜屑、空气与稀硫酸在80℃条件下制备硫酸铜。如下图是某研究性学习小组实验
室模拟工业制备硫酸铜的装置。
（1）多孔球泡的作用为_________该反应的化学方程式为_________
二、探究硫酸铜的性质
实验一：研究性学习小组同学将铁粉投人硫酸铜溶液中，发现生成红色固体物质的同时有较多的气泡放出。这一现象激发起同学们的探究欲望：生成的是什么气体？
提出猜想）从物质组成元素的角度，放出的气体可能是SO2、O2、H2中的一种或几种。
（查阅资料）①酸性高锰酸钾溶液呈紫红色，SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
②O2＋4KI＋4HC＝2I2＋4KCl＋2H2O，I2为碘单质，遇淀粉溶液变蓝。
（方案设计）依据上述猜想，研究性小组同学分别设计了如下方案：
（2）甲同学为确定是否含有SO2，他将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液颜色未发生变化，则该气体中______SO2（填”有”或“无”）。
（3）乙同学认为只有O2，则可用是________________来检验。实验证明乙同学的观点不正确
（4）丙同学为判断是否含有O2，同时确定气体成分，设计了如下的实验装置：
（实验结论）A中观察到________________，证明无O2；B中观察到____________，证明该气体是H2。
（实验反思）大家认为丙同学在加热之前，应对气体先_____________以确保安全。
实验二：小组同学又将过量的Na2CO3溶液滴入到CuSO4溶液中得到一种蓝绿色固体，将蓝绿色固体充分灼烧生成了CuO、H2O和CO2，从而确定其成分为碱式碳酸铜，化学式可表示为CuX(OH)YCOZ 。
（定量探究）为进一步确定碱式碳酸铜的化学式，小组同学准确称取蓝绿色固体32．0g，用如下装置（夹持仪器未画出）进行实验。
步骤1：打开止水夹K1、K2，关闭K3，通入空气，一段时间后关闭止水夹K1、K2，打开K3；
步骤2：点燃酒精灯，待C中硬质玻璃管中固体完全变成黑色粉末，打开止水夹K1，继续通入空气至冷却到室温。
（问题与讨论）
（5）A装置的作用是_________
（6）硬质玻璃管中固体完全变成黑色粉末后继续通入空气的目的是_________
（数据处理）
（7）若实验结東后，称量反应前后D装置增重3．6g，E中产生白色沉淀的质量为19．7g。则该蓝绿色固体的化学式为_________________（列出计算过程）。
（8）E中用Ba(OH)2饱和溶液代替澄清石灰水的原因有:
①BaCO3的相对分子质量大于CaCO3，生成沉淀的质量大，称量误差小
②_________
【答案】增大气体与溶液的接触面积，使反应充分进行 2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O 无 带火星的木条 溶液未出现蓝色或无现象 铜网表面变红 验纯 吸收空气中的CO2 将装置中分解产生的CO2和水蒸气全部鼓入D和E装置中，完全吸收，减少实验误差 Cu3(OH)4CO3 Ba(OH)2的溶解度大于Ca(OH)2，可以充分吸收CO2
【解析】
（1）因为有气体参加反应，故采用多孔球泡来增大气体与溶液的接触面积，使反应充分进行；反应物有铜，硫酸和氧气；生成硫酸铜，另一种产物，根据元素守恒得知是水，反应的化学方程式为：2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O；故填：增大气体与溶液的接触面积，使反应充分进行；2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
（2）二氧化硫能使酸性高锰酸钾褪色，若溶液褪色，则证明有SO2；若溶液无明显变化，则证明没有SO2；甲同学为确定是否含有SO2，他将气体通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液颜色未发生变化，则该气体中无SO2。故填：无
（3）可以采用带火星的木条来检验氧气，乙同学认为只有O2，可用带火星的木条来检验。若木条复燃则证明有氧气，不复燃证明没有氧气；故填：带火星的木条
（4）[实验结论] 将气体通入含有盐酸和碘化钾的淀粉溶液中，发生反应：O2＋4KI＋4HCl＝2I2＋4KCl＋2H2O，I2为碘单质，遇淀粉溶液变蓝。B处氧化铜在加热情况下可以被氢气还原，生成铜单质和水；A中观察到溶液未出现蓝色或无现象，证明无O2；B中观察到铜网表面变红，证明该气体是H2。故填：溶液未出现蓝色或无现象；铜网表面变红
[实验反思]在加热可燃性气体之前，为了实验安全，防止发生爆炸，大家认为丙同学在加热之前，应对气体先检验气体的纯度，以确保安全。故填：验纯
[问题与讨论]
（5）空气经过氢氧化钠，再通入浓硫酸，目的是为了除去空气中的二氧化碳和水蒸气，故A装置的作用是吸收空气中的CO2；故填：吸收空气中的CO2
（6）在C装置硬质玻璃管中加热蓝绿色固体，分解生成氧化铜、二氧化碳和水，用浓硫酸吸收生成的水分，用氢氧化钡溶液吸收生成的二氧化碳，固体完全变成黑色粉末后继续通入空气的目的是将装置中分解产生的CO2和水蒸气全部鼓入D和E装置中，完全吸收，减少实验误差。故填：将装置中分解产生的CO2和水蒸气全部鼓入D和E装置中，完全吸收，减少实验误差
（7）设32.0g固体分解产生CO2的质量为x；
；解得：
分解产生CO2的质量为4.4g；m（C）＝1.2g
D装置增重3.6g，m（H2O）＝3.6g，m（H）＝0.4g
32.0g固体分解生成的m（CuO）－32.0g－3.6g－4.4g＝24.0g，m（Cu）＝19.2g
32.0g固体中m（O）＝32.0g－19.2g－1.2g－0.4g＝11.2g
32.0g固体Cu、C、O、H四种元素的质量比为19.2：1.2：1.2：0.4
32.0g固体Cu、C、O、H四种元素的原子个数比为3：1：7：4
化学式为Cu3(OH)4CO3；故填：Cu3(OH)4CO3
（8）E中用Ba(OH)2饱和溶液代替澄清石灰水的原因是：BaCO3的相对分子质量比较大，计算时产生的误差小，Ca(OH)2的溶解性小，溶液的浓度不大，碱性比较弱，对二氧化碳的吸收不充分，而Ba(OH)2的溶解度较大，浓度较大，可以充分吸收CO2；故填：Ba(OH)2的溶解度大于Ca(OH)2，可以充分吸收CO2
【题目】通过比较相同时间内产生氧气的体积可探究影响过氧化氢分解速率的因素．
（1）用图1装置进行实验并绘制曲线图如图2．
写出实验I的化学反应方程式：_____，根据图1、图2信息可知，该因素对过氧化氢分解速率的影响是：_____．
（2）探究温度及催化剂质量的影响．请补填实验Ⅴ中的数据．
实验编号 | 温度 | 催化剂 | 过氧化氢溶液的质量及浓度 |
实验Ⅲ | 50℃ | 1g二氧化锰 | 10g，3% |
实验Ⅳ | 25℃ | 2g二氧化锰 | 10g，3% |
实验Ⅴ | _____ | _____ | 10g，3% |
（3）溶液酸碱性对过氧化氢的分解速率也有影响，如图3：
①分析图3，可得出的结论是：_____．
②资料表明：过氧化钡（BaO2）与硫酸（H2SO4）溶液反应可用来制取H2O2，同时生成一种白色沉淀硫酸钡（BaSO4）该反应的化学方程式为：_____；从反应后的混合物中除去硫酸钡沉淀的实验操作是：_____；根据①中结论可知，利用上述反应制取H2O2时，所加硫酸的量应：_____（填“少量”或“过量”）．
【题目】分析处理图表中的信息是学习化学的一种重要方法．
（1）如表是氯化钠和碳酸钠在不同温度时的溶解度，根据此表回答：
温度/℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | |
溶解度/g | 氯化钠 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 |
碳酸钠 | 12.2 | 21.8 | 39.7 | 53.2 | |
①40℃时，氯化钠的溶解度为_____g．
②碳酸钠的溶解度随温度的升高而_____（填“增大”或“减小”）．在20℃时，将100g的水加入30g碳酸钠中，充分搅拌后得到的是_____（填“饱和溶液”或“不饱和溶液”），将上述溶液升温到30℃，该溶液的溶质质量分数为_____（计算结果精确到0.1%）．
③10℃时，分别配制表中两种物质的饱和溶液，其中溶质质量分数较小的物质是_____．
（2）将足量的稀盐酸加入一定量的铁、铜混合物中，写出其中反应的化学方程式_____．如图是实验过程生成气体或剩余固体的质量随反应时间的变化关系，其中表示正确的是_____（填标号）．
