题目内容
【题目】铜及铜的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
（一）铜的广泛应用
（1）我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说，用化学方程式表示其原理______。
（2）铜在工业上可用于生产电缆（外面包裹了电缆皮），这是利用了铜的_____性。
（二）硫酸铜晶体的制备
工业上用含铜废料（如：碎铜、电缆皮等）。某化学小组的同学提出可以用含铜废料制备硫酸铜晶体（CuSO4·xH2O）．主要流程如下：
（1）含铜废料粉碎的目的是__________。
（2）该流程中，加入H2O2后要求温度控制在50℃到60℃加热的原因为_____。
（3）兴趣小组同学一致指出，将滤液经蒸发浓缩、_____（填结晶方法）、过滤等操作后，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得硫酸铜晶体（CuSO4·xH2O），晶体采用酒精淋洗而不用水的原因是____________。
（三）铜生锈会生成碱式碳酸铜，而工业上所制得的碱式碳酸铜种类较多，其组成表示为：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。
资料：xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O加热至200时会分解得到氧化铜，二氧化碳和水。
测定某种产品的组成，该兴趣小组准确称量了25.8g的样品，设计了如下装置并进行实验：
实验数据记录如下表：
B中溶液质量/g | C中溶液质量/g | D中溶液质量/g | E中固体质量/g | |
反应前 | 100.0 | 100.0 | 100.0 | 120.5 |
反应后 | 105.4 | 104.4 | 100.2 | 120.5 |
实验分析和数据处理
（1）实验前应该先_________，再鼓入一段时间氮气后称量B、C、D、E的质量。
（2）停止鼓入氮气，调控温电加热220℃持续加热，观察到装置B中______时表明碱式碳酸铜已经完全分解。
（3）反应结束后，再缓缓鼓入一段时间氮气的目的是___________。
（4）该碱式碳酸铜的化学式是__________。
【答案】Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 导电 增大反应物之间的接触面积，加快反应速率 防止温度过高过氧化氢分解 冷却结晶 防止晶体溶于水带来损耗或酒精有挥发性便于晾干（答一点就对） 检查气密性 不再有气泡生成 排装置内气体，使生成的二氧化碳和水蒸气被后面的装置充分吸收 CuCO3·Cu(OH)2·2H2O
【解析】
（一）（1）“曾青得铁则化为铜”是铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁；故填：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
（2）铜具有导电性，可以制成导线；故填：导电性；
（二）（1）含铜废料粉碎的目的是增大反应物之间的接触面积，加快反应速率；故填：增大反应物之间的接触面积，加快反应速率；
（2）H2O2受热易分解，温度应该控制在50℃到60℃之间，防止温度过高过氧化氢分解；故填：防止温度过高过氧化氢分解；
（3）兴趣小组同学一致指出，将滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到硫酸铜晶体；用水洗涤可以溶解硫酸铜晶体，使硫酸铜晶体有损失，所以所得硫酸铜晶体需要洗涤后晾干，最合适的洗涤试剂是95%的酒精，因为硫酸铜晶体不溶于酒精，且酒精有挥发性便于晾干；故填：冷却结晶；防止晶体溶于水带来损耗或酒精有挥发性便于晾干；
（三）（1）实验前应该先检查气密性，再鼓入一段时间氮气后称量B、C、D、E的质量。故填：检查气密性；
（2）xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O加热至200时会分解得到氧化铜，二氧化碳和水。停止鼓入氮气，调控温电加热220℃持续加热，观察到装置B中不再有气泡生成时表明碱式碳酸铜已经完全分解。故填：不再有气泡生成；
（3）反应结束后，再缓缓鼓入一段时间氮气的目的是排装置内气体，使生成的二氧化碳和水蒸气被后面的装置充分吸收。故填：排装置内气体，使生成的二氧化碳和水蒸气被后面的装置充分吸收；
（4）B中溶液质量增加5.4g，C中溶液质量增加4.4g，所以生成水的质量为5.4g，二氧化碳的质量为4.2g，A中生成氧化铜固体的质量为25.8g-4.4g-5.4g=16g，
设碳酸铜的质量为x，生成氧化铜的质量为y
x=12.4g y=8g
所以氢氧化铜加热分解生成氧化铜的质量为16g-8g=8g
设氢氧化铜的质量为z，生成水的质量为a
z=9.8g a=1.8g
所以xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O中结晶水的质量为5.4g-1.8g=3.6g
根据题意有：
x：y：z
通过计算可得：x：y：z=1：1：2
所以该碱式碳酸铜的化学式是CuCO3·Cu(OH)2·2H2O。
故填：CuCO3·Cu(OH)2·2H2O。
【题目】进入冬季，雾霾天气频繁出现。雾是空气中水蒸气凝结的微小水滴大量悬浮在近地面空气中形 成的；霾形成的主要原因是工业燃煤、车用燃料不充分燃烧产生的炭粒、碳氢化合物以及建筑尘埃 等大量混入空气形成的。二者结合形成雾霾。化学兴趣小组的同学们收集了空气净化器滤芯上的少 量黑色物质，对其成分进行了探究。
（提出问题）空气净化器滤芯上的黑色物质中是否含有炭粒和水？
（查阅资料）
A 碳氢化合物具有可燃性，燃烧生成水和二氧化碳。B 无水硫酸铜为白色固体，遇水会变蓝。
（进行实验）
同学们在老师的指导下对其进行探究，下图为探究过程中的部分装置。加热前先向装置 A 中通入足量氧气，排尽空气。这样做的目的是①_________。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
点燃酒精灯，充分反应 | ②________ | 黑色物质中含有炭粒和水 |
（反思与评价）张同学认为该结论不严谨，他的理由是③_________。
（交流与讨论）连接装置的正确顺序如上图所示。若将装置 B、C 的位置对调，会对实验结果产生的影响是④_________。
（拓展延伸）雾霾的成分非常复杂，通过以上实验只能证明黑色物质中含有碳元素和氢元素，若要了解雾霾的成分，需进一步的学习和研究。同学们在 网上查阅资料还发现了一种防雾霾口罩（如图），已知某品牌 KN95 型防颗粒物口罩使用了无纺布、活性炭等材料，其中无纺布和活性炭对颗粒物 和有害气体能分别起到⑤_________作用。
