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硫酸铜是生产、生活中常见的物质,下面是某学习小组展开的探究实录:
Ⅰ、硫酸铜的制备
(1)某学习小组同学利用铜屑、稀硫酸为原料制备硫酸铜.其原理是在高温条件下将铜粉反复灼烧,使铜充分氧化成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应制备硫酸铜,请写出相应的化学方程式________、________;
(2)通过查阅资料,同学们找到了一种工业制备硫酸铜晶体(CuSO4?xH2O)的流程,具体如下:将铜丝放到稀硫酸中,控温在50℃.加入10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60℃,持续反应1h后,过滤、蒸发、降温结晶等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O.
①写出该工艺流程生成CuSO4的化学方程式________;
②在上述生产过程中,控制温度在50℃和60℃加热的原因为________,
③上述生产流程的优点有________(写出一种即可);
④在过滤时,采用了右图所示的装置,你认为这样做的优点是________;
Ⅱ、硫酸铜的应用及相关实验
(1)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________,该化学式可以写成盐和碱的形式________,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).
(2)为验证Al的化学性质比铜活泼,小怡做了以下实验,现象如下表:
| Al片(未打磨) | Al片(打磨) | |
| CuSO4溶液 (5%,5mL) | 无变化,数小时后铝片上附有极少气泡,几乎无红色物质 | 极少气泡,附着极少红色物质,持续较长时间 |
| CuSO4溶液 (10%,5mL) | 无变化,数小时后铝片附有稍多气泡,仅有极少红色斑点 | 稍多气泡,附着极少(多于5%)红色物质,持续较长时间 |
| CuCl2溶液 (5%,5mL) | 多量气泡,迅速出现红色物质,很快溶液变成无色,且温度升高 | 更多量气泡,迅速出现红色物质,很快溶液变成无色,且温度升高 |
①铝和铜盐溶液反应速率与________、________和________有关,同时说明铜盐溶液中的Cl-能________(填“加快”或“抑制”)反应速率,若实验室没有CuCl2溶液,则可以在CuSO4溶液中加入少许________(填物质名称),以使实验现象更为明显;
②该反应过程要________(填“吸热”或“放热”).经检验,产生的气体是一种能燃烧的单质,该气体是________(填化学式);
Ⅲ、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,随着水分的蒸发,固体颜色将由蓝色逐渐变为________色,最终变为黑色;
(2)写出固体质量由10.7g变为8.9g时的化学方程式________;
(3)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________;
(4)根据图中数据,计算CuSO4?xH2O中的CuSO4的质量分数.(要求:根据x的值进行计算,CuSO4的相对分子质量:160,H2O的相对分子质量:18) 查看习题详情和答案>>
学校实验小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳.
[实验一]选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时.用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有lg直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
| 试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 硫酸浓度(%) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| 气体体积( mL) | 35 | 47 | 55 | 51 | 42 |
操作:往盛有lg直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
| 试管编号 | A | B | C | D | E |
| 温度 (℃) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| 现象和比较 | 有少量气泡 | 气泡比A号试管多 | 气泡明显比B试管多 | 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似 | 反应激烈,迅速产生大量气体 |
问题分析:
(1)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为______%,其理由是______
(2)当硫酸浓度一定时,反应速度与温度之间存在的关系是______,请你从微粒的角度分析出现这种反应规律的原因可能是______.其中最合适用于实验室制取二氧化碳的反应温度为______℃.
(3)拓展研究:
[提出问题]影响化学反应速率还受什么因素影响?
[实验装置]如右图所示:
a.装置中红墨水的作用是______.
b.装置中长玻璃导管的作用是______.
[实验验证]
| 装置A | 装置B | |
| 长玻璃导管中现象 | ______ | ______ |
某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制
取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,应逐渐减慢甚至停止。
学校实验小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。
【实验一】选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时.用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有lg直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,
记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
| 试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 硫酸浓度( %) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| 气体体积( mL) | 35 | 47 | 55 | 51 | 42 |
【实验二】选孚合适反应温度
操作:往盛有lg直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
| 试管编号 | A | B | C | D | E |
| 温度 (℃) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| 现象和比较 | 有少量气泡 | 气泡比A号试管多 | 气泡明显比B试管多 | 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似 | 反应激烈,迅速产生大量气体 |
请根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论:
问题分析:
(1)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为________%,其理由是____________
____________________________________________________________________________________。
(2)当硫酸浓度一定时,反应速度与温度之间存在的关系是____________________________________
__________________________________________________________,请你从微粒的角度分析出现这种反应规律的原因可能是____________________________________________________________。
其中最合适用于实验室制取二氧化碳的反应温度为____ ℃。
(3)拓展研究:
[提出问题]影响化学反应速率还受什么因素影响?
[实验装置]如右图所示:
a.装置中红墨水的作用是____________________________________。
b.装置中长玻璃导管的作用是____________________________________。
[实验验证]
| 装置A | 装置B | |
| 长玻璃导管中现象 | ____________________________________________________ |
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通过本实验研究中变量是:______________________________________________________,所以可以得出的结论是“_______________________________________________化学反应的速率越快”。
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学校实验小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳.
[实验一]选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时.用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有lg直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
| 试管编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 硫酸浓度(%) | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 |
| 气体体积( mL) | 35 | 47 | 55 | 51 | 42 |
操作:往盛有lg直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
| 试管编号 | A | B | C | D | E |
| 温度 (℃) | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| 现象和比较 | 有少量气泡 | 气泡比A号试管多 | 气泡明显比B试管多 | 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似 | 反应激烈,迅速产生大量气体 |
问题分析:
(1)稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为
(2)当硫酸浓度一定时,反应速度与温度之间存在的关系是
(3)拓展研究:
[提出问题]影响化学反应速率还受什么因素影响?
[实验装置]如右图所示:
a.装置中红墨水的作用是
b.装置中长玻璃导管的作用是
[实验验证]
| 装置A | 装置B | |
| 长玻璃导管中现象 | 红墨水在长玻璃管中上升较快 红墨水在长玻璃管中上升较快 |
红墨水在长玻璃管中上升较慢 红墨水在长玻璃管中上升较慢 |
Ⅰ、硫酸铜的制备
(1)某学习小组同学利用铜屑、稀硫酸为原料制备硫酸铜.其原理是在高温条件下将铜粉反复灼烧,使铜充分氧化成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应制备硫酸铜,请写出相应的化学方程式
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(2)通过查阅资料,同学们找到了一种工业制备硫酸铜晶体(CuSO4?xH2O)的流程,具体如下:将铜丝放到稀硫酸中,控温在50℃.加入10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60℃,持续反应1h后,过滤、蒸发、降温结晶等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O.
①写出该工艺流程生成CuSO4的化学方程式
②在上述生产过程中,控制温度在50℃和60℃加热的原因为
③上述生产流程的优点有
④在过滤时,采用了右图所示的装置,你认为这样做的优点是
Ⅱ、硫酸铜的应用及相关实验
(1)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
(2)为验证Al的化学性质比铜活泼,小怡做了以下实验,现象如下表:
| Al片(未打磨) | Al片(打磨) | |
| CuSO4溶液 (5%,5mL) |
无变化,数小时后铝片上附有极少气泡,几乎无红色物质 | 极少气泡,附着极少红色物质,持续较长时间 |
| CuSO4溶液 (10%,5mL) |
无变化,数小时后铝片附有稍多气泡,仅有极少红色斑点 | 稍多气泡,附着极少(多于5%)红色物质,持续较长时间 |
| CuCl2溶液 (5%,5mL) |
多量气泡,迅速出现红色物质,很快溶液变成无色,且温度升高 | 更多量气泡,迅速出现红色物质,很快溶液变成无色,且温度升高 |
①铝和铜盐溶液反应速率与
②该反应过程要
Ⅲ、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,随着水分的蒸发,固体颜色将由蓝色逐渐变为
(2)写出固体质量由10.7g变为8.9g时的化学方程式
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(3)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
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