Question

【题目】硫酸铜在纺织、印刷等行业有广泛用途．
（1）工业上可用铜屑、空气与稀硫酸在80℃条件下制备硫酸铜．
①如图1是实验室模拟工业制备硫酸铜的装置．反应的化学方程式为 ， 采用水浴加热的优点是 ， 多孔球泡的作用为 ．
②工业生产时可用纯氧代替空气．这一措施能加快反应速率外，还具有的优点是③实验室用H2O2溶液和MnO2制备O2 ， 反应的化学方程式为 ， 在图2中，应选用的发生装置为（填序号，下同），收集装置为 ．
（2）以CuSO4为原料制备碱式碳酸铜[Cu2（OH）2CO3]的过程如图3：
①“沉淀”时的反应为：2CuSO4+2Na2CO3+H2O=Cu2（OH）2CO3↓+2+CO2↑
②检验沉淀是否洗涤干净选用的试剂是（填化学式），烘干时产品中出现少量黑色物质，可能的原因为 ．
③若所得产品的产率（产率= ×100%）偏高，其可能的原因为（填序号）
a．反应物为完全沉淀 b．过滤时滤纸破损
c．Cu2（OH）2CO3未洗涤干净 d．Cu2（OH）2CO3为完全烘干
④“沉淀”时若有少量5Cu（OH）22CuCO3生成，则产品中铜元素的质量分数（填“偏大”“不变”或“偏小”）
（3）T℃时加热32.0g硫酸铜，一段时间后得到15.2gCuO和Cu2O的混合物，计算该混合物中CuO的质量（写出计算过程）

Answer 1

【答案】
（1）2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O；温度易控，受热均匀；增大气体与溶液的接触面积，使反应充分进行；排除其他气体的干扰；2H2O2 2H2O+O2↑；A；D
（2）Na2SO4；HNO3和BaCl2溶液；碱式碳酸铜受热分解为氧化铜；cd；偏大
（3）解：反应前后铜元素的质量相等，

设该混合物中CuO的质量为x，则Cu2O的质量=15.2g﹣x

32g× =x× 100%+（15.2g﹣x）× ×100%

x=8g

【解析】解：（1）①铜、氧气和硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜和水，化学方程式为：2Cu+O2+2H2SO4 2CuSO4+2H2O．直接加热温度过高，反应温度难以控制，水浴加热，反应的温度很好控制，受热均匀，图中多孔球泡的作用是：增大气体与溶液的接触面积，使反应充分进行．②工业生产时可用纯氧代替空气．这一措施能加快反应速率外，还具有的优点是排除其他气体的干扰；③用双氧水制氧气应选用的制取装置是固液常温型，收集方法可以是排水法也可是向上排空气法，反应的化学方程式为：2H2O2 2H2O+O2↑．（2）①反应前有2个铜原子、2个硫原子、15个氧原子、2个碳原子、4个钠原子和2个氢原子，反应后2个铜原子、0个硫原子、7个氧原子、2个碳原子、0个钠原子和2个氢原子，依据化学反应前后原子的种类和个数不变可知，2X中有4个钠原子、2个硫原子、8个氧原子，所以X化学是为Na2SO4；②故检验沉淀是否洗涤干净，可检验硫酸根离子的存在，应选用试剂是 HNO3和BaCl2溶液；烘干时产品中出现少量黑色物质，可能的原因为碱式碳酸铜受热分解为氧化铜；③若所得产品的产率（产率= ×100%）偏高，其可能的原因为 a．反应物为完全沉淀，无影响；
b．过滤时滤纸破损，产品的实际质量减少，所得产品的产率降低；
c．Cu2（OH）2CO3未洗涤干净 产品的实际质量增大，所得产品的产率偏高；
d．Cu2（OH）2CO3为完全烘干，所得产品的产率偏高；④“沉淀”时若有少量5Cu（OH）22CuCO3生成，则产品中铜元素的质量分数偏大；
【考点精析】利用氧气的制取装置和氧气的收集方法对题目进行判断即可得到答案，需要熟知发生装置：固固加热型、固液不加热型；收集装置：根据物质的密度、溶解性；排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气；）用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部．