题目内容

1．胆矾（CuSO4•5H2O）有广泛的用途．某研究性学习小组利用废铜屑和稀硫酸制备胆矾．实验流程如下：
请回答下列问题：
（1）若使铜屑溶解于稀硫酸，还需要通入气体空气（或氧气）．
（2）操作X为蒸发浓缩、冷却结晶． 用乙醇洗涤的目的是减少硫酸铜晶体溶解．
（3）某研究小组用稀硫酸和稀硝酸混合液溶解废铜屑，现有40g含CuO质量分数为20%的铜屑，与一定量的混合酸液恰好完全反应生成CuSO4．
①理论上生成胆矾的质量为150g．
②原混合液中硫酸和硝酸的物质的量之比为多少？（写出计算过程）

分析 （1）铜与稀硫酸不反应，需要提供氧化性较强的氧化剂，为不引入杂质，需通入氧气或空气；
（2）由硫酸铜溶液制备晶体，需蒸发浓缩、冷却结晶；为除去晶体表面的可溶性杂质离子，需对晶体洗涤，用水洗涤会使晶体部分溶解在水中，用有机溶剂乙醇洗涤可减少晶体的溶解，避免造成过多损失；
（3）铜屑中含有0.1mol氧化铜，0.5mol铜，根据反应CuO+H2SO4=CuSO4+H2O；3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O可计算，见解答．

解答 解：（1）铜与稀硫酸不反应，需要提供氧化性较强的氧化剂，为不引入杂质，需通入氧气或空气，故答案为：空气（或氧气）；
（2）由硫酸铜溶液制备晶体，需对溶液进行加热，蒸发浓缩、冷却结晶；为除去晶体表面的可溶性杂质离子，需对晶体洗涤，用水洗涤会使晶体部分溶解在水中，用有机溶剂乙醇洗涤可减少晶体的溶解，避免造成过多损失，故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶  减少硫酸铜晶体溶解；
（3）①根据n（CuO）=（40×20%）÷80=0.1mol
          n（Cu）=（40-40×20%）÷64=0.5mol
           CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 
          0.1mol      0.1mol  
          3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
          0.5mol           0.5mol 
     n（CuSO4）=0.1+0.5=0.6mol
 由CuSO4-CuSO4•5H2O知：n（CuSO4•5H2O）=n（CuSO4）=0.6mol，m（CuSO4•5H2O）=0.6×250=150g
故答案为：150g．
②n（CuO）=（40×20%）÷80=0.1mol
n（Cu）=（40-40×20%）÷64=0.5mol
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
故 n（HNO3）=0.5×2÷3=1/3mol
n（H2SO4）=0.5mol
与氧化铜反应的硫酸的量为n（H2SO4）=n（CuO）=0.1mol
n（H2SO4）：n（HNO3）=（0.5+0.1）：1/3=9：5
故答案为：9：5．

点评 本题考查了物质的量用于化学方程式的计算、实验原理的分析等，题目难度中等，侧重于考查学生的实验探究能力和计算能力．

练习册系列答案
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5．下列实验装置不能达到实验目的是（　　）
A．
验证沉淀转化		B．
除去苯中的苯酚
C．
观察铁的吸氧腐蚀		D．
检验乙炔的还原性
6．已知A、B、C、D、E是短周期中原子序数依次增大的5种主族元素，其中元素A、E的单质在常温下呈气态，元素B的原子最外层电子数是其电子层数的2倍，元素C在同周期的主族元素中原子半径最大，元素D是地壳中含量最多的金属元素．下列说法正确的是（　　）
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B．元素C、D、E的简单离子的半径依次减小
C．E的单质氧化性最强
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 Fe H2O（g）Fe3O4  H2
起始/mol  3.0 4.0 00 
 平衡/mol mn  pq
达平衡后，若再加入四种物质，各物质的物质的量如下表：
  Fe H2O（g） Fe3O4  H2 
 A/mol 3.0 4.00  0
 B/mol 0 0 1.0 4.0
 C/mol mn  pq
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