题目内容

某企业是一家以生产电缆类产品为主的地方明星企业．在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）．某化学兴趣小组的同学得知这一情况后，提出可以用含铜废料制备胆矾．
Ⅰ、硫酸铜的制备
方案1：甲同学根据已学知识，提出了制备硫酸铜方案：

方案2：乙同学根据查阅资料找到了一种工业制备硫酸铜的流程：

（1）上述方案中的①、②、③三处，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：
①______ 2CuO
【答案】分析：“从含铜废料中回收铜”符合绿色化学的理念，再回收利用中，设计了两套方案，处理有关问题，并进行评价．甲方案中：发生的有关化学方程式为：①2Cu+O22CuO；②CuO+H2SO4═CuSO4+H2O；③Fe+CuSO4═FeSO4+Cu．但“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾，所以不如乙方案更合理；然后设计提取的有关问题；最后考查学生的计算能力及体验回收成果，增强成就感．
解答：解：Ⅰ、（1）铜在空气中灼烧生成黑色固体氧化铜，氧化铜与硫酸反应生成蓝色硫酸铜，与铁屑反应置换出铜，反应方程式为：2Cu+O22CuO；
CuO+H2SO4═CuSO4+H2O； Fe+CuSO4═FeSO4+Cu；
（2）从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，甲方案第一步灼烧会产生污染空气的气体，粉尘，烟雾，由此可知方案2更合理；
（3）H2O2受热易分解，温度应该控制在50℃到60℃之间；
（4）设稀硫酸的质量为x，则36.8%x=1000mL×1.84g/mL×98%，得x=4900g；需要水的体积：（4900g-1000mL×1.84g/mL）÷1.0g/mL=3060mL，即3.06L．
稀释浓硫酸的方法是：将浓硫酸沿烧杯壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌．
（5）硫酸铜晶体易溶于水，用少量95%的酒精淋洗后晾干，为的是减少硫酸铜晶体因溶于水而损失．
Ⅱ、（1）硫酸铜晶体（CuSO4?xH2O）是蓝色的，失去结晶水后变为白色；
（2）根据题意写出化学方程式：2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑；
（3）由图示数据和“到t1℃时该固体完全失去结晶水”可知，结晶水的质量为：12.50g-8.0g=4.5g
CuSO4?xH2O CuSO4+xH2O↑．
160+18x               18x
12.50g                 4.5g
∴
∴160+18x=50x，
∴x==5；
CuSO4?5H2O的CuSO4的质量分数×100%=64%
）4.0g剩余固体继续加热到更高的温度，说明生成的氧化铜分解了，化学方程式为：4CuO2Cu2O+O2↑．
Ⅲ、Cu4（OH）6SO4中OH化合价为-1，SO4的化合价为-2，根据化合物中正负化合价的代数和为0，可得铜元素的化合价为+2；
Cu4（OH）6SO4可以写成盐和碱的形式为CuSO4?3Cu（OH）2；Cu2+是重金属使蛋白质失去活性，这说明病原菌的主体是蛋白质．
故答案为：
Ⅰ（1）①2Cu+O22CuO；②CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；③Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；
（2）2 耗能少或无污染等
（3）防止H2O2受热分解
（4）4900，3.06L  将浓硫酸沿烧杯壁缓缓倒入水中，并用玻璃棒不断搅拌
（5）减少硫酸铜晶体因溶于水而损失
Ⅱ、（1）白；
（2）2CuSO42CuO+2SO2↑+O2↑
（3）5，64%
（4）4CuO2Cu2O+O2↑
Ⅲ、+2，CuSO4?3Cu（OH）2 蛋白质
点评：该题为硫酸铜的知识为线索，考查了多方面的知识，难度较大．
练习册系列答案
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某集团是一家以生产电缆类产品为主的国家大型企业．在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）．某化学兴趣小组的四位同学得知这一情况后，围绕“从含铜废料中回收铜”提出了各自的看法．
甲同学根据已学知识，提出了一套回收方案：
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乙同学在查阅资料后得知：在通入空气并加热的条件下，铜可与稀硫酸在溶液中发生反应（方程式为：2Cu+2H2SO4+O2?2CuSO4+2H2O），于是他提出了另一套方案：
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（1）甲方案的①、③两个步骤中，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：
①
 
； ③
 
．
（2）从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为
 
（填“甲”或“乙”）的方案更合理．理由是：
 
．
（3）丙认为，无论是甲还是乙的方案，在“加铁屑”这一步时，应该加入略过量的铁屑．你认为丙这么说的道理是：
 
．
丁又提出了疑问：“如果铁过量，剩余的铁粉会混在红色粉末中，该怎么处理呢？”．
请提出你的想法：
 
．
（4）最后，老师肯定了同学们的积极思考，但同时指出：方案最后一步所得浅绿色滤液结晶后，会得到一种俗称“绿矾”的工业产品，可增加经济效益．如果直接排放掉滤液，不仅造成了浪费，还会
 
．
（5）若上述方案所用的稀硫酸质量分数为36.8%，问每1000mL98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL）能配制出这种稀硫酸
 
g，需水
 
mL（水的密度为1.0g/mL），在实验室中稀释浓硫酸时，是如何操作的：
 
．
精英家教网某企业是一家以生产电缆类产品为主的地方明星企业．在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）．某化学兴趣小组的同学得知这一情况后，提出可以用含铜废料制备胆矾（CuSO4?5H2O）．
Ⅰ、硫酸铜的制备
方案1：甲同学根据已学知识，提出了制备硫酸铜方案：
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方案2：乙同学根据查阅资料找到了一种工业制备硫酸铜的流程：
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（1）上述方案中的①、②、③三处，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：
①
 
；②
 
；③
 
；
（2）从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为方案
 
（填1或2）更合理．理由是：
 
．
（3）方案2中，加入H2O2后要求温度控制在50℃到60℃加热的原因为
 

（4）若上述方案所用的稀硫酸溶质质量分数为36.8%，问每1L98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL）能配制出这种稀硫酸
 
g，需水
 
L（水的密度为1.0g/mL）．在实验室中稀释浓硫酸时，是如何操作的：
 
．
（5）兴趣小组同学一致指出，将滤液经蒸发、降温结晶等操作后，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得硫酸铜晶体．晶体采用酒精淋洗的优点是
 
．
Ⅱ、硫酸铜晶体（CuSO4?xH2O）中结晶水（xH2O）含量的测定：在老师的指导下，学习小组取12.5g硫酸铜晶体（CuSO4?xH2O）进行热分解，获得相关数据，并绘制成固体质量-温度的关系如下图．
（1）在加热过程中，随着水分的失去，固体颜色将由蓝色逐渐变为
 
色，最终变为黑色；
（2）650℃以上时，硫酸铜固体就会发生分解，生成黑色金属氧化物、二氧化硫及氧气，此反应的化学方程式为
 
；
（3）根据图中数据，计算CuSO4?xH2O中x的值为
 
，CuSO4?xH2O的CuSO4的质量分数
 
．（写出计算过程）
（4）若将4.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了0.4g后质量不再改变，写出此过程中可能发生反应的化学方程式：
 
．
Ⅲ、硫酸铜的应用
波尔多液是用硫酸铜和石灰乳配成的一种天蓝色、粘稠的悬浊液，其有效成分是Cu4（OH）6SO4，其中铜元素的化合价为
 
价．碱式盐可以写成盐和碱的形式，例如碱式碳酸铜可以写成CuCO3?Cu（OH）2，则Cu4（OH）6SO4可以写成盐和碱的形式为
 
，其杀菌机理可看作是Cu2+使病原菌失去活性，这说明病原菌的主体是
 
（填一种有机物名称）．
某企业是一家以生产电缆类产品为主的地方明星企业。在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）。某化学兴趣小组的同学得知这一情况后，提出可以用含铜废料制备胆矾(CuSO4·5H2O)。
I、硫酸铜的制备
方案1：甲同学根据已学知识，提出了制备硫酸铜方案：  

方案2：乙同学根据查阅资料找到了一种工业制备硫酸铜的流程：  

(1)上述方案中的①、②、③三处，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：   
①_________；    ②__________；    ③_________________；
(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较，你认为方案________________（填1或2）更合理。理由是：__________________。
(3)方案2中，加入H2O2后要求温度控制在50℃到60℃加热的原因为______________
(4)若上述方案所用的稀硫酸溶质质量分数为36.8%，问每1L98%的浓硫酸（密度为1.84g/mL）能配制出这种稀硫酸______________g，需水___________________ L（水的密度为1.0g/mL）。在实验室中稀释浓硫酸时，是如何操作的：________________。
(5)兴趣小组同学一致指出，将滤液经蒸发、降温结晶等操作后，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得硫酸铜晶体。晶体采用酒精淋洗的优点是 _______________。
II、硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水(xH2O)含量的测定     
在老师的指导下，学习小组取12.5g硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)进行热分解，获得相关数据，并绘制成固体质量一温度的关系如图。
(1)在加热过程中，随着水分的失去，固体颜色将由蓝色逐渐变为____________色，最终变为黑色；
(2)650℃以上时，硫酸铜固体就会发生分解，生成黑色金属氧化物、二氧化硫及氧气，此反应的化学方程式为____________ ；
(3)根据图中数据，计算CuSO4·xH2O中x的值为_____________。（请写出计算过程）
(4)若将4.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了0.4g后质量不再改变，写出此过程中可能发生反应的化学方程式：_____________。
Ⅲ、硫酸铜的应用波尔多液是用硫酸铜和石灰乳配成的一种天蓝色、粘稠的悬浊液，其有效成分是Cu4(OH)6SO4，其中铜元素的化合价为________________。碱式盐可以写成盐和碱的形式，例如碱式碳酸铜可以写成CuCO3·Cu(OH)2，则Cu4(OH)6SO4可以写成盐和碱的形式为______________，其杀菌机理可看作是Cu2＋使病原菌失去活性，这说明病原菌的主体是__________________（填一种有机物名称）。
（2011?扬州二模）某企业是一家以生产电缆类产品为主的地方明星企业．在电缆生产过程中，不可避免地会产生一定量的含铜废料（如：零碎电缆）．某化学兴趣小组的同学得知这一情况后，提出可以用含铜废料制备胆矾（CuSO4?5H2O）．
Ⅰ、硫酸铜的制备
方案1：甲同学根据已学知识，提出了制备硫酸铜方案：

方案2：乙同学根据查阅资料找到了一种工业制备硫酸铜的流程：

（1）上述方案中的①、②、③三处，与铜或铜的化合物有关的化学反应方程式分别是：
①______ 2CuO

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