13.某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾。其设计的实验过程为:

(1)杂铜中含有大量的有机物,可采用灼烧的方法除去有机物,灼烧时将瓷坩埚置于________上(用以下所给仪器的编号填入,下同),取用坩埚应使用________,灼烧后的坩埚应放在________上,不能直接放在桌面上。
实验所用仪器:A.蒸发皿 B.石棉网 C.泥三角 D.表面皿 E.坩埚钳 F.试管夹
(2)杂铜经灼烧后得到的产物是氧化铜及少量铜的混合物,用以制取胆矾。灼烧后含有少量铜的可能原因是( )
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)通过途径Ⅱ实现用粗制氧化铜制取胆矾,必须进行的实验操作步骤:酸溶、加热通氧气、过滤、________、冷却结晶、________、自然干燥。
(4)由粗制氧化铜通过两种途径制取胆矾,与途径Ⅰ相比,途径Ⅱ有明显的两个优点是:________________________________________________________________________、
__________________________。
(5)在测定所得胆矾(CuSO4·xH2O)中结晶水x值的实验过程中:称量操作至少进行______次。
(6)若测定结果x值偏高,可能的原因是________。
a.加热温度过高 b.胆矾晶体的颗粒较大
c.加热后放在空气中冷却 d.胆矾晶体部分风化
解析:(1)因坩埚加热后温度较高,应放在泥三角上进行加热,且取用坩埚时要用坩埚钳,并且为防止坩埚炸裂和烧坏桌面,灼烧后的坩埚要在石棉网上冷却,不能直接放在桌面上。
(2)灼烧后含有少量铜其原因可能是灼热不充分,铜未被完全氧化,也可能是灼烧过程中部分氧化铜被还原。
(3)利用途径Ⅱ制取胆矾时,必须先加酸将氧化铜溶解,加热通氧气将Cu氧化,过滤除去粗制氧化铜中的不溶物杂质后,然后再蒸发溶剂,冷却结晶,再过滤得晶体,最后将其干燥,由此可写出答案。
(4)根据途径Ⅰ的反应方程式Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O和途径Ⅱ的反应方程式2Cu+O2+2H2SO4(稀)2CuSO4+2H2O,可以看出途径Ⅱ的优点是:①产生等量的胆矾比途径Ⅰ耗硫酸少;②途径Ⅱ不产生污染大气的气体(SO2)。
(5)称量操作至少进行4次,分别是:①称量坩埚;②称量加入晶体后的坩埚;③称量加热冷却后的坩埚;④称量再加热、再冷却后的坩埚至两次称量的值相差不超过0.1 g。
(6)若测定结果x值偏高,可能是加热温度过高使CuSO4晶体中的CuSO4分解了,其他三项均使x值偏低。
答案:(1)C E B (2)AB (3)蒸发浓缩 过滤 (4)产生等量胆矾途径Ⅱ消耗硫酸少 途径Ⅱ不会产生污染大气的气体 (5)4 (6)a

