题目内容

在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）。某化学兴趣小组提出可以用含铜废料制备胆矾(CuSO4·XH2O)。

查阅资料：（1）过氧化氢在常温下会缓慢分解为氧气和水。对其水溶液加热、光照或加催化剂（如MnO2 ）都会促进其分解。

（2）CuSO4·XH2O可溶于水，在加热时会生成CuSO4和H2O。

I、硫酸铜的制备

方案1：甲同学根据已学知识，提出了制备硫酸铜方案：

方案2：乙同学根据查阅资料找到了一种工业制备硫酸铜的流程：

(1)写出上述方案中的②处铜或铜的化合物有关的化学反应方程式是：               。

(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为方案      （填1或2）更合理。理由是：      。

(3)方案2中，加入H2O2后要求温度控制在50℃到60℃加热的可能的原因为        。

(4)若上述方案所用的稀硫酸是在实验室中由稀释浓硫酸得到，在稀释浓硫酸时的操作是：  　

　                                      。

 (5)兴趣小组同学一致指出，将滤液经蒸发、降温结晶等操作后，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得硫酸铜晶体。晶体采用酒精淋洗的优点是   。

II、硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水(xH2O)含量的测定

学习小组取12.5g硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)进行热分解，获得相关数据，并绘制成固体质量一温度的关系如图。

(1)在加热过程中，随着水分的失去，固体颜色将由蓝色逐渐变为      色，最终变为黑色；

(2)650℃以上时，硫酸铜固体就会发生分解，生成黑色金属氧化物、二氧化硫及氧气，此反应的化学方程式为             ；

(3)根据图中数据，计算CuSO4·xH2O中x的值为      。（请写出计算过程）

(4)若将4.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了0.4g后质量不再改变，写出剩余固体的化学式：             。

Ⅲ、硫酸铜的应用

波尔多液是用硫酸铜和石灰乳配成的一种天蓝色、粘稠的悬浊液，其有效成分是Cu4(OH)6SO4，其中铜元素的化合价为      。碱式盐可以写成盐和碱的形式，例如碱式碳酸铜可以写成CuCO3·Cu(OH)2，则Cu4(OH)6SO4可以写成盐和碱的形式为       ，其杀菌机理可看作是Cu2＋使病原菌失去活性，这说明病原菌的主体是      （填一种有机物名称）。

 

【答案】

Ⅰ ② CuO+H2SO4=CuSO4+H2O（2）2  耗能少或无污染等 （3）防止H2O2受热分解

（4）将浓硫酸沿烧杯壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌[来源:]

（5）减少硫酸铜晶体因溶于水而损失

Ⅱ（1）白  （2）2CuSO42CuO+2SO­2↑+O2↑

（3）5 (“5”  和 计算过程 各1分)  （4）Cu2O

Ⅲ  +2  CuSO4·3Cu（OH）2        蛋白质

【解析】铜能与氧气反应生成氧化铜，生成的氧化铜可以与酸反应生成盐和水，在金属活动性顺序中，氢前的金属能与酸反应生成盐和氢气，位置在前的金属能将位于其后的金属从其盐溶液中置换出来，要回收铜可以加入活动性比铜强的金属，配制溶液需要知道溶质的量和溶剂的量，浓硫酸的密度比水大且溶于水时能放出大量的热．

 

练习册系列答案
相关题目
在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）．
下面是某化学兴趣小组处理回收含铜废料的主要步骤．
回答下列问题：
（1）溶液A中溶质的化学式是
FeSO4
FeSO4
；
（2）步骤④的操作方法是
过滤
过滤
；
（3）某同学在查阅资料后得知：在通入空气并加热的条件下，铜可与稀硫酸发生反应
（化学方程式为：2Cu+2H2SO4+O2 
  △  
.
 
 2CuSO4+2H2O），该方案明显优于原方案，你认为优点是
不产生污染空气的气体和粉尘
不产生污染空气的气体和粉尘
．
（4）方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后，会得到硫酸亚铁晶体，可增加经济效益．请写出使“绿矾（硫酸亚铁晶体）”结晶的可能方法：
冷却结晶
冷却结晶
   （“绿矾（硫酸亚铁晶体）”溶解度随温度升高而增大）
在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（废料中电缆皮和其它杂质不参与化学反应也不溶于水）．某化学兴趣小组的同学得知这一情况后，想回收利用含铜废料，根据工业制备硫酸铜的流程做了如下实验：
（1）将废料粉碎的目的是
增大反应物间的接触面积，使反应充分
增大反应物间的接触面积，使反应充分
；过滤操作中玻璃棒的作用：
引流
引流
．
（2）滤液中硫酸铜的质量分数？
（2013?顺义区二模）在电缆生产过程中会产生一定量的含铜废料．据报道，在通入空气并加热的条件下，铜与稀硫酸反应转化为硫酸铜．反应的化学方程式：2Cu+2H2SO4+O2 
  △  
.
 
 2CuSO4+2H2O取一定量溶质的质量分数为10%的稀硫酸（其中含溶质49g），与铜恰好完全反应，假设其他杂质不反应也不溶解，则反应后硫酸铜溶液中溶质的质量分数是多少？
（2013?房山区一模）在电缆生产过程中会产生一定量的含铜废料．据报道，在通入空气并加热的条件下，铜与稀硫酸反应转化为硫酸铜，该反应的化学方程式为：2Cu+2H2SO4+O2 
  △  
.
 
 2CuSO4+2H2O．若用一定量溶质的质量分数为9.8%的稀硫酸恰好处理2000g含铜3.2%的废料（假设其他杂质不和硫酸反应且不溶于水），求反应后所得硫酸铜溶液中溶质的质量分数．

在电缆生产过程中会产生一定量的含铜废料。据报道，在通入空气并加热的条件下，铜与稀硫酸反应转化为硫酸铜。反应的化学方程式：2Cu + 2H2SO4 + O2  2CuSO4 + 2H2O取一定量溶质的质量分数为10%的稀硫酸（其中含溶质49 g），与铜恰好完全反应，假设其他杂质不反应也不溶解，则反应后硫酸铜溶液中溶质的质量分数是多少？

 

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