题目内容
胆矾（CuSO4·5H2O）是铜的重要化合物，有着广泛的应用。以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图。
完成下列各题：
Ⅰ．（1）向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸，随着铜粉的溶解可能观察到的实验现象 、 。
（2）制得的胆矾晶体（CuSO4·5H2O）中可能存在的杂质是 （写化学式）。
（3）采用重量法测定CuSO4·5H2O的含量时，步骤如下：
①取样，称量 ②加水溶解 ③加氯化钡溶液生成沉淀 ④过滤（其余步骤省略）
在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其操作是 。
Ⅱ. 某研究性学习小组用ZRY-1型热重分析仪对12.5克硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)进行热重分析，随温度的升高，硫酸铜晶体依次发生下列反应。
a.CuSO4·5H2O
CuSO4＋5H2O
b.CuSO4
CuO＋SO3↑，2SO3
2SO2＋O2
c.4CuO
2Cu 2 O＋O2↑
请回答下列问题：
（1）实验过程中热重分析仪测得残留固体质量为3.8 g，试推断该固体的组分是 (写化学式)，其对应的物质的量之比是 。
（2）热重分析仪加热晶体至恒重后，将全部气体导出，通入氢氧化钡溶液充分反应，所得沉淀经过滤、洗涤、干燥，质量为 g。
Ⅰ. （1）溶液呈蓝色、有红棕色气体产生 （2）Cu(NO3)2
（3）在上层清液中继续滴加氯化钡溶液，观察有无沉淀产生,若无，则沉淀完全
Ⅱ.（1）Cu2O、CuO（2分） 1∶2（2分）(比值要和前一空物质次序对应,即n(Cu2O):n(CuO）=1:2 )
（2）11.65（2分）
【解析】
试题分析：Ⅰ．（1）向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸，溶液中存在氢离子和硝酸根离子，此时铜粉相当于和硝酸发生了反应，观察到的实验现象溶液呈蓝色、有红棕色气体产生。（2）由于制备中存在硝酸根，所以制得的胆矾晶体（CuSO4·5H2O）中可能存在的杂质是)Cu(NO3)2 。（3）要检验是否沉淀完全，可通过检验硫酸根离子是否含有，其操作是在上层清液中继续滴加氯化钡溶液，观察有无沉淀产生,若无，则沉淀完全。Ⅱ.（1）12.5克硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)是0.05mol，若只生成氧化铜，则为0.05mol（4g），不可能。若只生成氧化亚铜，则为0.025mol(3.6g)，不可能；所以残留3.8 g固体为两者混合物。设氧化铜和氧化亚铜物质的量分别为x和y，则有x+2y=0.05,80x+144y=3.8。求得y:x=1:2。（2）三氧化硫和二氧化硫的生成量与铜的物质的量相同，即为0.05mol,将全部气体导出，通入氢氧化钡溶液充分反应，所得沉淀是硫酸钡和亚硫酸钡，亚硫酸钡最终被氧化为硫酸钡，可知硫酸钡的物质的量为0.05mol,质量为)11.65g。
考点：本题考查化工流程图中的问题分析。
考前必练系列答案
金属镁及其化合物不仅在国防上有重要应用，在化学研究中也有广泛应用。
（1）某同学研究反应速率时用如下方法：取一段镁条，用砂纸擦去表面的氧化膜，使足量镁条与一定量盐酸反应生成H2的量与反应时间的关系曲线如图所示。镁与盐酸反应的离子方程式为 ；在前4min内，镁条与盐酸的反应速率逐渐加快，在4 min之后，反应速率逐渐减慢，请简述其原因：_____________。
（2）向少量的Mg(OH)2悬浊液中加入适量的饱和氯化铵溶液，固体完全溶解，写出NH4Cl饱和溶液使Mg(OH)2悬浊液溶解的离子方程式 。
（3）Mg Al可形成原电池:
编号 | 电极材料 | 电解质溶液 | 电子流动 方向 |
1 | Mg Al | 稀盐酸 | Mg流向Al |
2 | Mg Al | NaOH溶液 |
|
根据上表中的实验现象完成下列问题:
①实验1中Mg为 极；
②实验2中电子流动方向 ，Al为 极，为什么? 。