题目内容
CuSO4?5H2O是铜的重要化合物，有着广泛的应用．以下是实验室以抛光厂的废铜屑（含有少量铁粉、油污）为原料来制备、提纯CuSO4?5H2O及含量测定的流程：
步骤1、铜的提纯
将3克废铜屑放入蒸发皿，灼烧至表面变黑，立即停止加热；冷却备用
步骤2、硫酸铜晶体粗产品的制备
步骤3、硫酸铜的提纯
步骤4、硫酸铜的纯度检验
请回答下列问题：
（1）步骤1中废铜屑进行灼烧的主要目的为：Ⅰ．使铜屑部分氧化成氧化铜；
Ⅱ．
（2）步骤3中要进行多次过滤，可采用如图1的方法，其名称为 ，下列关于该过滤方法的说法不正确的是
A．该方法适用于过滤胶状沉淀或颗粒较小的沉淀
B．使用该方法过滤后，若沉淀物要洗涤，可注入水（或其他洗涤液），充分搅拌后使沉淀沉降，再进行过滤
C．这种过滤方法可以避免沉淀过早堵塞滤纸小孔而影响过滤速度
D．该操作中玻璃棒的作用为引流
本步骤中滤液要进行两次调节pH，其主要目的依次为： ； ．（请结合离子方程式和简要的语言来描述）
（3）已知：CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4称取 0.1000g提纯后的CuSO4?5H2O试样于锥形瓶中，加入0.1000mol?L-1氢氧化钠溶液25.00mL，待反应完全后，过量的氢氧化钠用0.1000mol?L-1盐酸滴定至终点，耗用盐酸17.32mL，则 0.1000g该试样中含CuSO4?5H2O g．
（4）上述实验中，用25.00mL移液管量取0.1000mol?L-1氢氧化钠溶液25.00mL之前，先用蒸馏水洗净后，再用待装液润洗．吸取液体时，左手拿洗耳球，右手将移液管插入溶液中吸取，当溶液吸至标线以上时， ．然后将移液管垂直放入稍倾斜的锥形瓶中，使管尖与内壁接触…
（5）如果铜屑、硫酸及硝酸都比较纯净，则制得的CuSO4?5H2O中可能存在的杂质是 ，除去这种杂质的实验操作名称为 ．
附：溶解度表及溶解度曲线
步骤1、铜的提纯
将3克废铜屑放入蒸发皿，灼烧至表面变黑，立即停止加热；冷却备用
步骤2、硫酸铜晶体粗产品的制备
步骤3、硫酸铜的提纯
步骤4、硫酸铜的纯度检验
请回答下列问题：
（1）步骤1中废铜屑进行灼烧的主要目的为：Ⅰ．使铜屑部分氧化成氧化铜；
Ⅱ．
（2）步骤3中要进行多次过滤，可采用如图1的方法，其名称为
A．该方法适用于过滤胶状沉淀或颗粒较小的沉淀
B．使用该方法过滤后，若沉淀物要洗涤，可注入水（或其他洗涤液），充分搅拌后使沉淀沉降，再进行过滤
C．这种过滤方法可以避免沉淀过早堵塞滤纸小孔而影响过滤速度
D．该操作中玻璃棒的作用为引流
本步骤中滤液要进行两次调节pH，其主要目的依次为：
（3）已知：CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4称取 0.1000g提纯后的CuSO4?5H2O试样于锥形瓶中，加入0.1000mol?L-1氢氧化钠溶液25.00mL，待反应完全后，过量的氢氧化钠用0.1000mol?L-1盐酸滴定至终点，耗用盐酸17.32mL，则 0.1000g该试样中含CuSO4?5H2O
（4）上述实验中，用25.00mL移液管量取0.1000mol?L-1氢氧化钠溶液25.00mL之前，先用蒸馏水洗净后，再用待装液润洗．吸取液体时，左手拿洗耳球，右手将移液管插入溶液中吸取，当溶液吸至标线以上时，
（5）如果铜屑、硫酸及硝酸都比较纯净，则制得的CuSO4?5H2O中可能存在的杂质是
附：溶解度表及溶解度曲线
| 温 度 | 0℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ |
| CuSO4?5H2O | 23.1 | 32.0 | 46.4 | 61.8 | 83.8 |
| Cu（NO3）2?6H2O | 81.8 | 125.1 | |||
| Cu（NO3）2?3H2O | 160 | 178.5 | 208 |
考点：探究物质的组成或测量物质的含量,物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验探究和数据处理题
分析：（1）废铜屑含有少量铁粉、油污，废铜屑放入蒸发皿，灼烧至表面变黑，立即停止加热，冷却备用，目的是除去表面的油污，使铜被氧化为黑色氧化铜的作用；
（2）图1的分离方法为倾析法；沉淀的颗粒较大，静止后容易沉降至容器底部，常用倾析法分离．
依据流程图分析可知，第一次调节溶液PH是为了沉淀铁离子生成氢氧化铁沉淀，第二次调节溶液PH是为了抑制铜离子的水解；
（3）依据题干数据结合实验过程分析，依据数据计算和硫酸铜反应的氢氧化钠物质的量，得到CuSO4?5H2O的物质的量计算含量；
（4）依据移液管的使用方法回答；
（5）根据反应物判断可能存在的杂质，溶解度不同的可溶性盐可用重结晶法分离；
（2）图1的分离方法为倾析法；沉淀的颗粒较大，静止后容易沉降至容器底部，常用倾析法分离．
依据流程图分析可知，第一次调节溶液PH是为了沉淀铁离子生成氢氧化铁沉淀，第二次调节溶液PH是为了抑制铜离子的水解；
（3）依据题干数据结合实验过程分析，依据数据计算和硫酸铜反应的氢氧化钠物质的量，得到CuSO4?5H2O的物质的量计算含量；
（4）依据移液管的使用方法回答；
（5）根据反应物判断可能存在的杂质，溶解度不同的可溶性盐可用重结晶法分离；
解答：
解：（1）废铜屑含有少量铁粉、油污，废铜屑放入蒸发皿，灼烧至表面变黑，立即停止加热，目的是除去表面的油污，使铜被氧化为黑色氧化铜的作用；
故答案为：除去铜屑表面油污；
（2）图1的分离方法为倾析法；沉淀的颗粒较大，静止后容易沉降至容器底部，常用倾析法分离；沉淀的颗粒较大，静止后容易沉降至容器底部，常用倾析法分离．沉淀呈胶状或絮状，静止后不容易沉降，不能采取倾析法分离；
A．该方法适用于过滤颗粒较大的沉淀，沉淀呈胶状或絮状，静止后不容易沉降，不能采取倾析法分离，故A不正确；
B．使用该方法过滤后，若沉淀物要洗涤，可注入水（或其他洗涤液），充分搅拌后使沉淀沉降，再进行过滤，符合此过滤操作，故B正确；
C．倾析法过滤可以避免沉淀过早堵塞滤纸小孔而影响过滤速度，故C正确；
D．该操作中玻璃棒的作用为引流作用，故D正确；
故选A．
依据流程图分析可知，第一次调节溶液PH是为了沉淀铁离子生成氢氧化铁沉淀，第二次调节溶液PH是为了抑制铜离子的水解；
第一次调节pH：因pH升高，平衡Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+向右移动，产生Fe（OH）3沉淀而除去Fe3+；
第二次调节pH：是为了抑制铜离子水解Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+，而提高产率；
故答案为：倾析法，A；第一次调节pH：因pH升高，平衡Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+向右移动，产生Fe（OH）3沉淀而除去Fe3+；第二次调节pH：是为了抑制铜离子水解Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+，而提高产率；
（3）已知：CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4称取 0.1000g提纯后的CuSO4?5H2O试样于锥形瓶中，加入0.1000mol?L-1氢氧化钠溶液25.00mL，待反应完全后，过量的氢氧化钠用0.1000mol?L-1盐酸滴定至终点，耗用盐酸17.32mL，计算得到沉淀铜离子需要的氢氧化钠物质的量=0.1000mol?L-1×0.025.00L-0.1000mol?L-1×0.01732mL=0.000768mol，依据CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4 反应的化学方程式定量关系计算得到硫酸铜物质的量=0.000384mol，则 0.1000g该试样中含CuSO4?5H2O的质量=0.000384mol×250g/mol=0.0960g；
故答案为：0.0960；
（4）吸取液体时，左手拿洗耳球，右手将移液管插入溶液中吸取，当溶液吸至标线以上时，立即用食指将管口堵住，将管尖离开液面，稍松食指使液面平稳下降，至凹面最低处与标线相切，立即按紧管口，然后将移液管垂直放入稍倾斜的锥形瓶中，使管尖与内壁接触；
故答案为：立即用食指将管口堵住，将管尖离开液面，稍松食指使液面平稳下降，至凹面最低处与标线相切，立即按紧管口；
（5）铜屑、硫酸及硝酸都比较纯净，则制得的CuSO4?5H2O中可能存在的杂质是混有硝酸铜杂质，需利用溶解度的不同，用重结晶的方法进行分离；
故答案为：Cu（NO3）2?6H2O，重结晶；
故答案为：除去铜屑表面油污；
（2）图1的分离方法为倾析法；沉淀的颗粒较大，静止后容易沉降至容器底部，常用倾析法分离；沉淀的颗粒较大，静止后容易沉降至容器底部，常用倾析法分离．沉淀呈胶状或絮状，静止后不容易沉降，不能采取倾析法分离；
A．该方法适用于过滤颗粒较大的沉淀，沉淀呈胶状或絮状，静止后不容易沉降，不能采取倾析法分离，故A不正确；
B．使用该方法过滤后，若沉淀物要洗涤，可注入水（或其他洗涤液），充分搅拌后使沉淀沉降，再进行过滤，符合此过滤操作，故B正确；
C．倾析法过滤可以避免沉淀过早堵塞滤纸小孔而影响过滤速度，故C正确；
D．该操作中玻璃棒的作用为引流作用，故D正确；
故选A．
依据流程图分析可知，第一次调节溶液PH是为了沉淀铁离子生成氢氧化铁沉淀，第二次调节溶液PH是为了抑制铜离子的水解；
第一次调节pH：因pH升高，平衡Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+向右移动，产生Fe（OH）3沉淀而除去Fe3+；
第二次调节pH：是为了抑制铜离子水解Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+，而提高产率；
故答案为：倾析法，A；第一次调节pH：因pH升高，平衡Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+向右移动，产生Fe（OH）3沉淀而除去Fe3+；第二次调节pH：是为了抑制铜离子水解Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+，而提高产率；
（3）已知：CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4称取 0.1000g提纯后的CuSO4?5H2O试样于锥形瓶中，加入0.1000mol?L-1氢氧化钠溶液25.00mL，待反应完全后，过量的氢氧化钠用0.1000mol?L-1盐酸滴定至终点，耗用盐酸17.32mL，计算得到沉淀铜离子需要的氢氧化钠物质的量=0.1000mol?L-1×0.025.00L-0.1000mol?L-1×0.01732mL=0.000768mol，依据CuSO4+2NaOH=Cu（OH）2↓+Na2SO4 反应的化学方程式定量关系计算得到硫酸铜物质的量=0.000384mol，则 0.1000g该试样中含CuSO4?5H2O的质量=0.000384mol×250g/mol=0.0960g；
故答案为：0.0960；
（4）吸取液体时，左手拿洗耳球，右手将移液管插入溶液中吸取，当溶液吸至标线以上时，立即用食指将管口堵住，将管尖离开液面，稍松食指使液面平稳下降，至凹面最低处与标线相切，立即按紧管口，然后将移液管垂直放入稍倾斜的锥形瓶中，使管尖与内壁接触；
故答案为：立即用食指将管口堵住，将管尖离开液面，稍松食指使液面平稳下降，至凹面最低处与标线相切，立即按紧管口；
（5）铜屑、硫酸及硝酸都比较纯净，则制得的CuSO4?5H2O中可能存在的杂质是混有硝酸铜杂质，需利用溶解度的不同，用重结晶的方法进行分离；
故答案为：Cu（NO3）2?6H2O，重结晶；
点评：本题考查了实验探究物质含量的测定方法和实验设计验证，主要是镏出分析判断，过程中的定量计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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