题目内容

某课外兴趣小组利用废铜屑制取CuSO4溶液，设计了如下四种方案，请从理论上操作上简单可行、经济上合理、安全无污染等角度考虑，最优的方案是（　　）
A．Cu
硫酸锌溶液
CuSO4
B．Cu
空气
△
CuO
稀硫酸
CuSO4
C．Cu
浓硫酸
CuSO4（化学方程式：Cu+2H2SO4（浓）
 △ 
.
 
CuSO4+SO2+2H2O
D．Cu
硝酸银溶液
Cu（NO3）2
氢氧化钠溶液
Cu（OH）2
稀硫酸
CuSO4
A、因锌比铜的金属活动性强，则铜不与硫酸锌溶液反应，设计方案错误，故A错误；
B、铜与氧气反应生成氧化铜，氧气来源于空气，原料易得，氧化铜与稀硫酸反应可生成硫酸铜溶液，不产生有害物质，且操作简单，则是最优方案，故B正确；
C、由Cu+2H2SO4（浓）
 △ 
.
 
CuSO4+SO2+2H2O可知，在生成硫酸铜溶液的同时还生成二氧化硫气体，二氧化硫对环境有污染，则不是最优方案，故C错误；
D、铜与硝酸银能发生生成硝酸铜，硝酸铜能与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铜沉淀，过滤后的固体能与稀硫酸反应生成硫酸铜溶液，能实现转化，但操作较复杂，使用的原料较多，在转化中对原料的消耗较大，则不是最优方案，故D错误；
故选B．
练习册系列答案
相关题目
课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液（主要成分为Na2CO3，还含有少量NaCl，其它杂质不计）和石灰乳为原料制备烧碱，并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定．
一、粗产品制备
（1）将废碱液加热蒸发浓缩，形成较浓的溶液，冷却后与石灰乳混合，发生反应的化学方程式为
 
．
（2）将反应后的混合物过滤，得到的滤液进行蒸发结晶，制得NaOH粗产品．
二、粗产品成分分析
（1）取适量粗产品溶于水，滴加Ba（NO3）2溶液出现白色浑浊，发生反应的化学方程式为
 
，该粗产品中一定不含有
 
，理由是
 
．
（2）该小组同学通过对粗产品成分的实验分析，确定该粗产品中含有三种物质．
三、粗产品含量测定
Na2CO3含量的测定：
（1）该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置．取10.0g粗产品，进行实验．
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说明：碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物．E装置中的饱和NaHCO3溶液是为了除去二氧化碳气体中的氯化氢，发生的反应为NaHCO3十HCl=NaCl十CO2↑十H2O．
（2）操作步骤
①连接好装置，检查气密性；②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间空气；③称量G的质量；④关闭弹簧夹C，慢慢滴加浓盐酸至过量，直至D中无气泡冒出；⑤打开弹簧夹C，再次缓缓通入一段时间空气；⑥再次称量G的质量，得前后两次质量差为0． 48g．
（3）问题探究
F中的试剂应为
 
，B装置的作用是
 
，
H装置的作用是
 
．
若没有H装置，则测定的Na2CO3的质量分数会
 
（填“偏大”、“偏小”、“不变”）．
事实上10.0g粗产品只能产生0.44g CO2．请你仔细分析上述实验，解释实验值0.48g比正确值0.44g偏大的原因（假设操作均正确）
 
．
（4）数据计算
根据正确值0.44g可求得粗产品中Na2CO3的质量分数为
 
%．
NaOH含量的测定：（略）
课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液（主要成分为Na2CO3、还含有少量NaCl，其它杂质不计）和石灰乳（氢氧化钙的悬浊液）为原料制备烧碱，并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定．
（1）将废碱液加热蒸发浓缩，形成较浓的溶液，冷却后与石灰乳混合，发生反应的化学方程式为
 
．将反应后的混合物过滤，得到的滤液进行蒸发结晶，制得NaOH粗产品．
（2）取适量粗产品溶于水，加入CaCl2溶液出现白色浑浊，该粗产品中一定还含有
 
．因而该小组同学通过以上的实验分析，确定该粗产品中含有三种物质．
（3）该小组同学又另取20.0g粗产品，逐滴加入20%的盐酸至恰好完全反应时，消耗盐酸的质量为73g，放出CO2 4.4g（不考虑二氧化碳气体的溶解）．求原粗产品中NaOH的质量分数．（写出计算过程）
课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液（主要成分为Na2CO3、还含有少量NaCl，其它杂质不计）和石灰乳（氢氧化钙的悬浊液）为原料制备烧碱，并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定．
【粗产品制备】
（1）将废碱液加热蒸发浓缩，形成较浓的溶液，冷却后与石灰乳混合，发生反应的化学方程式为
 
．
（2）将反应后的混合物过滤，得到的滤液进行蒸发结晶，制得NaOH粗产品．
【粗产品成分分析】
（1）取适量粗产品溶于水，加入Ba（NO3）2溶液出现白色浑浊，该反应的化学方程式为
 
，由此该粗产品中一定不含有
 
，理由是
 
．
（2）该小组同学通过对粗产品成分的实验分析，确定该粗产品中含有三种物质．
【含量测定】Na2CO3含量的测定：
（1）该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置．取20.0g粗产品，进行实验．精英家教网
【说明】①碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物．
②E装置中的饱和NaHCO3溶液是为了除去二氧化碳气体中的氯化氢．
（2）操作步骤：①连接好装置，检查气密性；
②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间空气；
③称量G的质量；
④关闭弹簧夹C，慢慢滴加浓盐酸至过量，直至D中无气泡冒出；
⑤打开弹簧夹C，再次缓缓通入一段时间空气；
⑥再次称量G的质量，得前后两次质量差为0.48g．
（3）问题探究
①F中的试剂应为
 
．
②B装置的作用是
 
．
③在步骤②中，A处缓缓通入一段时间空气的目的是
 
．
④若没有H装置，则测定的Na2CO3的质量分数会
 
（填“偏大”、“偏小”、“不变”）．
⑤该兴趣小组指导老师认为该方案有些不合理，指导同学们更换了其中的一种试剂并去掉了一个装置后实验得到了完善，并测得20.0g粗产品只能产生0.44g CO2．你认为更换后的试剂是
 
，原实验中实验值0.48g比正确值0.44g偏大的原因是（假设操作均正确）
 
．
（4）数据计算：根据正确值0.44g求得了粗产品中Na2CO3的质量分数．
课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液（主要成分为Na2CO3、还含有少量NaCl，其它杂质不计）和石灰乳（氢氧化钙的悬浊液）为原料制备烧碱，并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定．
粗产品制备：
（1）将废碱液加热蒸发浓缩，形成较浓的溶液，冷却后与石灰乳混合，发生反应的化学方程式为
 
．
（2）将反应后的混合物过滤，得到的滤液进行蒸发结晶，制得NaOH粗产品．
粗产品成分分析：
（1）取适量粗产品溶于水，加入Ba（NO3）2溶液出现白色浑浊，发生反应的化学方程式为
 
，该粗产品中一定不含有
 
，理由是
 
．
（2）该小组同学通过对粗产品成分的实验分析，确定该粗产品中含有三种物质．
粗产品含量测定：
Na2CO3含量的测定：
（1）该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置．取20.0g粗产品，进行实验．
说明：①碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物．
②E装置中的饱和NaHCO3溶液是为了除去二氧化碳气体中的氯化氢，发生
的反应为：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O．
（2）操作步骤
①连接好装置，检查气密性；
②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间空气；
③称量G的质量；
④关闭弹簧夹C，慢慢滴加浓盐酸至过量，直至D中无气泡冒出；
⑤打开弹簧夹C，再次缓缓通入一段时间空气；
⑥再次称量G的质量，得前后两次质量差为4.8g．
（3）问题探究
①F中的试剂应为
 
．
②B装置的作用是
 
，H装置的作用是
 
．
③若没有H装置，则测定的Na2CO3的质量分数会
 
（填“偏大”、“偏小”、“不变”）．
事实上20.0g粗产品只能产生4.4g CO2．请你仔细分析上述实验，解释实验值4.8g比正确值4.4g偏大的原因（假设操作均正确）
 
．
（4）数据计算
根据正确值4.4g可求得粗产品中Na2CO3的质量分数为
 
%．
NaOH含量的测定：
该小组同学又另取20.0g粗产品，逐滴加入20%的盐酸至恰好完全反应时，消耗盐酸的质量为73g，放出CO2 4.4g（不考虑二氧化碳气体的溶解）．求原粗产品中NaOH的质量分数．（写出计算过程）
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课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液（主要成分为Na2CO3，还含有少量NaCl，其它杂质不计）和石灰乳为原料制备烧碱，并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定．
【粗产品制备】
（1）将废碱液加热蒸发浓缩，形成较浓的溶液，冷却后与石灰乳混合，发生反应的化学方程式为
Na2CO3+Ca（OH）2═2NaOH+CaCO3↓
Na2CO3+Ca（OH）2═2NaOH+CaCO3↓
．
（2）将反应后的混合物过滤，得到的滤液进行蒸发结晶，制得NaOH粗产品．
【粗产品成分分析】
（1）取适量粗产品溶于水，滴加Ba（NO3）2溶液出现白色浑浊，发生反应的化学方程式为
Ba（NO3）2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaNO3
Ba（NO3）2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaNO3
，该粗产品中一定不含有
氢氧化钙
氢氧化钙
，理由是
滴加硝酸钡产生沉淀，说明产品中含有碳酸钠，碳酸钠能与氢氧化钙发生反应，二者不能共存
滴加硝酸钡产生沉淀，说明产品中含有碳酸钠，碳酸钠能与氢氧化钙发生反应，二者不能共存
．
（2）该小组同学通过对粗产品成分的实验分析，确定该粗产品中含有三种物质．
【粗产品中Na2CO3含量测定】
（1）该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置．取10.0g粗产品，进行实验．

（2）操作步骤
①连接好装置，检查气密性；②打开弹簧夹C，在A处缓缓通入一段时间空气；③称量G的质量；④关闭弹簧夹C，慢慢滴加浓盐酸至过量，直至D中无气泡冒出；⑤打开弹簧夹 C，再次缓缓通入一段时间空气；⑥再次称量G的质量，得前后两次质量差为0.48g．
（3）问题探究
①步骤②的目的是
排除装置内的空气，防止含有的二氧化碳对实验结果造成干扰
排除装置内的空气，防止含有的二氧化碳对实验结果造成干扰
；
②B装置的作用是
吸收空气中的二氧化碳
吸收空气中的二氧化碳
，F中的试剂应为
浓硫酸
浓硫酸
；
③E 装置的作用是
吸收除去挥发出的氯化氢气体
吸收除去挥发出的氯化氢气体
，相关反应的化学方程式是
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑
，H装置的作用是
吸收空气中的二氧化碳
吸收空气中的二氧化碳
．若没有H装置，则测定的Na2CO3的质量分数会
偏大
偏大
（填“偏大”、“偏小”、“不变”）．事实上10.0g粗产品只能产生0.44g CO2．请你仔细分析上述实验，解释实验值0.48g比正确值0.44g偏大的原因（假设操作均正确）
装置D中浓盐酸挥发出的氯化氢与装置E中NaHCO3反应产生二氧化碳
装置D中浓盐酸挥发出的氯化氢与装置E中NaHCO3反应产生二氧化碳
．

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