摘要:5.已知硫酸铜晶体的溶解过程是吸热的.把一小块缺角的硫酸铜晶体悬挂在饱和硫酸铜溶液中.过几天发现这块晶体变得完整无缺.若上述过程在温度不变的密闭系统内进行.则上述过程的热效应是 A.吸热的 B.放热的 C.基本无热量变化 D.无法判断

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(2013?泰安一模)硫酸铜是一种应用广泛的化工原料,实验室中可通过不同途径制取硫酸铜溶液和胆矾(CuSO4?5H2O),其中一种流程如下:

(1)操作I具体为
蒸发浓缩
蒸发浓缩
冷却结晶
冷却结晶
、过滤、烘干.
(2)杂铜(含少量有机物)灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜,原因可能是
ab
ab
(填字母代号).
a.灼烧过程中部分氧化铜被还原
b.灼烧不充分.铜未被完全氧化
c.氧化铜在加热过程中分解生成铜
d.该条件下铜无法被氧气氧化
(3)若将杂铜换为纯净的铜粉,可直接向其中加入稀硫酸和Fe2(SO43溶液,不断通入氧气.反应完全后向其中加入过量
Cu
Cu
(填化学式,下同),调节pH至4,生成
Fe(OH)3
Fe(OH)3
沉淀,过滤得硫酸铜溶液[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4].
(4)通过下述图1装置也可制取硫酸铜溶液(已知:2NaOH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O).
烧瓶内发生反应的离子方程式为
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O
Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O

图2是图1的改进装置,其优点有①
防止氢氧化钠溶液倒吸进入发生装置
防止氢氧化钠溶液倒吸进入发生装置
,②
一氧化氮、二氧化氮有毒气体能被完全吸收
一氧化氮、二氧化氮有毒气体能被完全吸收

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某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。
(1)实验室采用如下图所示的装置,可将反应①粗铜与Cl2反应转化为固体1(部分仪器和夹持装置已略去)。

① 仪器A的名称是_________________。
② 连接好装置后,加入药品前,应该进行的实验操作是_______________。
③ 装置B中发生反应的离子方程式是______________。
④ 有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置,你认为是否必要(填“是”或“否”)________________。        
⑤ 虚线内缺少实验装置,请你画出装置图,标明药品名称。
(2)试剂X用于调节pH以除去杂质, X可选用下列试剂中的(填序号)___________。
a.NaOH   b.NH3·H2O   c.CuO   d.Cu2(OH)2CO3   e.CuSO4
操作①的名称是______________。
(3)在溶液2转化为CuCl2·2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色。小组同学欲探究其原因。已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:
Cu(H2O)42+ (aq) +4Cl(aq) CuCl42-(aq) +4H2O(l)
    蓝色                                          黄色
取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能够证明CuCl2溶液中有上述转化关系的是(填序号)_____________。
a.将Y稀释,发现溶液呈蓝色 b.在Y中加入CuCl2晶体,溶液变为绿色 c.在Y中加入NaCl固体,溶液变为绿色 d.取Y进行电解,溶液颜色最终消失    
(4)操作②需在氯化氢气流中经过加热浓缩、__________、过滤、洗涤、干燥。

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(15分)实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:    

     为了吸收该反应中产生的尾气,请选择下列中合适的装置       

(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:

第一组:以空气为氧化剂法

方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。

方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。

已知:Ksp[Cu((OH)2]≈10-22, Ksp[Fe((OH)2]≈10-16, Ksp[Fe((OH)3]≈10-38

请回答下列问题:

如开始加入的铜粉为3.2 g,最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol。①方案1中的B仪器名称是       

②为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为_________。

③方案2中甲物质可选用的是             

A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、Cu2(OH)2CO3  E、Fe2(SO4)3 

④反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因        

第二组:过氧化氢为氧化剂法

将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O10.5g。

请回答下列问题:

⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是         

⑥本实验CuSO4·5H2O的产率为         

 

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实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:    ;为了吸收该反应中产生的尾气,请选择下列中合适的装置       

(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:

第一组:以空气为氧化剂法

方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。

方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。

已知:Ksp[Cu((OH)2]≈10-22, Ksp[Fe((OH)2]≈10-16,  Ksp[Fe((OH)3]≈10-38

请回答下列问题:

如开始加入的铜粉为3.2 g,最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol。

①方案1中的B仪器名称是       

②为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为_________。

③方案2中甲物质可选用的是             

A、 CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、Cu2(OH)2CO3  E、Fe2(SO4)3 

④反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因        

第二组:过氧化氢为氧化剂法

将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h,升温到60℃,持续反应1 h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O10.5g。

请回答下列问题:

⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是         

⑥本实验CuSO4·5H2O的产率为         

 

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