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硫酸銅在紡織、印刷等行業(yè)有廣泛用途。)硫酸銅在紡織、印刷等行業(yè)有廣泛用途。
一、探究硫酸銅的制備
工業(yè)上可用銅屑、空氣與稀硫酸在80℃條件下制備硫酸銅。如下圖是某研究性學習小組實驗室模擬工業(yè)制備硫酸銅的裝置。
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(1)多孔球泡的作用為
增大氣體與溶液的接觸面積,使反應(yīng)充分進行
增大氣體與溶液的接觸面積,使反應(yīng)充分進行
,該反應(yīng)的化學方程式為
2Cu+O2+2H2SO4
80
2CuSO4+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4
80
2CuSO4+2H2O
。
二、探究硫酸銅的性質(zhì)
實驗一:研究性學習小組同學將鐵粉投入硫酸銅溶液中,發(fā)現(xiàn)生成紅色固體物質(zhì)的同時有較多的氣泡放出。這一現(xiàn)象激發(fā)起同學們的探究欲望:生成的是什么氣體?
提出猜想】從物質(zhì)組成元素的角度,放出的氣體可能是SO2、O2、H2中的一種或幾種。
【查閱資料】①酸性高錳酸鉀溶液呈紫紅色,SO2能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。
②O2+4KI+4HCl═2I2+4KCl+2H2O,I2為碘單質(zhì),遇淀粉溶液變藍。
【方案設(shè)計】依據(jù)上述猜想,研究性小組同學分別設(shè)計了如下方案:
(2)甲同學為確定是否含有SO2,他將氣體通入酸性高錳酸鉀溶液中,溶液顏色未發(fā)生變化,則該氣體中
SO2(填“有”或“無”)。
(3)乙同學認為只有O2,則可用是
帶火星的木條
帶火星的木條
來檢驗。實驗證明乙同學的觀點不正確。
(4)丙同學為判斷是否含有O2,同時確定氣體成分,設(shè)計了如圖的實驗裝置:
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【實驗結(jié)論】A中觀察到
無變化
無變化
,證明無O2;B中觀察到
黑色的粉末變成紅色
黑色的粉末變成紅色
,證明該氣體是H2。
【實驗反思】大家認為丙同學在加熱之前,應(yīng)對氣體先
驗純
驗純
以確保安全。
實驗二:小組同學又將過量的Na2CO3溶液滴入到CuSO4溶液中得到一種藍綠色固體,將藍綠色固體充分灼燒生成了CuO、H2O和CO2,從而確定其成分為堿式碳酸銅,化學式可表示為CuX(OH)YCOZ。
【定量探究】為進一步確定堿式碳酸銅的化學式,小組同學準確稱取藍綠色固體32.0g,用如下裝置(夾持儀器未畫出)進行實驗。
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步驟1:打開止水夾K1、K2,關(guān)閉K3,通入空氣,一段時間后關(guān)閉止水夾K1、K2,打開K3;
步驟2:點燃酒精燈,待C中硬質(zhì)玻璃管中固體完全變成黑色粉末,打開止水夾K1,繼續(xù)通入空氣至冷卻到室溫。
【問題與討論】
(5)A裝置的作用是
吸收空氣中的CO2
吸收空氣中的CO2
。
(6)硬質(zhì)玻璃管中固體完全變成黑色粉末后繼續(xù)通入空氣的目的是
把裝置中的水蒸氣全部鼓入裝置D中,把二氧化碳鼓入E裝置中,減少實驗誤差;
把裝置中的水蒸氣全部鼓入裝置D中,把二氧化碳鼓入E裝置中,減少實驗誤差;
。
【數(shù)據(jù)處理】
(7)若實驗結(jié)束后,稱量反應(yīng)前后D裝置增重3.6g,E中產(chǎn)生白色沉淀的質(zhì)量為19.7g。則該藍綠色固體的化學式為
Cu3(OH)4CO3
Cu3(OH)4CO3
(列出計算過程)。
(8)E中用Ba(OH)2飽和溶液代替澄清石灰水的原因有:
①BaCO3的相對分子質(zhì)量大于CaCO3,生成沉淀的質(zhì)量大,稱量誤差小
Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,可以充分吸收CO2
Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,可以充分吸收CO2
。

【答案】增大氣體與溶液的接觸面積,使反應(yīng)充分進行;2Cu+O2+2H2SO4
80
2CuSO4+2H2O;無;帶火星的木條;無變化;黑色的粉末變成紅色;驗純;吸收空氣中的CO2;把裝置中的水蒸氣全部鼓入裝置D中,把二氧化碳鼓入E裝置中,減少實驗誤差;;Cu3(OH)4CO3;Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,可以充分吸收CO2
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/25 17:0:1組卷:287引用:3難度:0.2
相似題
  • 1.84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒劑,興趣小組對兩種消毒劑進行了如下探究活動。
    【查閱資料】84消毒液的有效成分是次氯酸鈉(化學式為NaClO),直接接觸可灼傷皮膚。
    【實驗1】(1)取少量84消毒液于試管中,滴加H2O2溶液,發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生;然后
     
    (填寫實驗操作和現(xiàn)象),證明產(chǎn)生的氣體是氧氣。
    【提出問題】在上述反應(yīng)中,NaClO的作用是什么?
    【作出猜想】猜想一:作反應(yīng)物,NaClO與H2O2溶液發(fā)生化學反應(yīng);
    (2)猜想二:作
     
    ,類似分解H2O2溶液制氧氣時MnO2的作用。
    【實驗2】①按如圖所示組裝實驗裝置,并檢查裝置的氣密性。
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    ②向錐形瓶中加入30mL84消毒液,注射器中吸入25mLH2O2溶液。
    ③將注射器中的H2O2溶液平均分5次推入錐形瓶中:每次推入H2O2溶液,待不再產(chǎn)生氣泡后,記錄收集氣體的總體積(忽略其他因素對測量結(jié)果造成的影響)見下表。
    第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
    收集氣體的總體積/mL 140 280 365 370 X
    (3)①表中的數(shù)據(jù)x=
     
    。
    ②分析表中數(shù)據(jù)得出“猜想一正確”,其依據(jù)是
     
    。
    【分析討論】(4)NaClO與H2O2溶液反應(yīng)除生成氧氣外,還生成氯化鈉和水,請寫出該反應(yīng)的化學方程式
     
    。
    【拓展反思】(5)生活中常用消毒劑除84消毒液、H2O2溶液外,還有75%酒精等。在使用各種消毒劑時,要考慮它們的性質(zhì)。切記:科學使用,注意安全!生活中下列使用消毒劑的做法正確的是
     
    。
    A.不同的消毒劑不可隨意混合使用
    B.使用84消毒液的濃度越高越好
    C.使用75%酒精消毒應(yīng)遠離明火,防止火災(zāi)
    D.84消毒液、75%酒精等消毒劑均應(yīng)密封保存

    發(fā)布:2024/10/25 1:0:1組卷:7引用:1難度:0.5
  • 2.碘酸鉀(KIO3)常溫下為一種白色固體,可溶于水,常作為補碘劑被添加到食鹽中、某化學興趣小組的同學設(shè)計了以下實驗探究其性質(zhì)。
    【進行實驗1】用如圖裝置完成實驗,探究KIO3的熱穩(wěn)定性。記錄如下:
    序號 1-1 1-2
    裝置   菁優(yōu)網(wǎng)   菁優(yōu)網(wǎng)
    現(xiàn)象 加熱較長時間后,產(chǎn)生大量氣泡 帶火星的木條復(fù)燃
    【解釋與結(jié)論】
    (1)實驗1-1裝置中試管口略向下傾斜的目的是
     
    。
    (2)實驗1-1結(jié)束時,應(yīng)進行的操作順序是先
     
    ,后
     
    。
    (3)由1-2中現(xiàn)象說明,實驗1-1中收集到的氣體是
     
    。
    (4)由實驗1可知,KIO3受熱
     
    (填“能”或“不能”)分解。
    【進行實驗2】按下表數(shù)據(jù),用如圖裝置進行實驗,探究KIO3與維生素C的反應(yīng)及其影響因素,記錄如下表。(已知:溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=
    溶質(zhì)的質(zhì)量
    溶液的質(zhì)量
    ×100%)
    【查閱資料】淀粉溶液遇I2變?yōu)樗{色,遇KIO3、維生素C(化學式為C6H8O6)、醋酸(化學式為C2H4O2)不變色。
    裝置 序號 溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量/g 實驗現(xiàn)象
    KIO3 維生素C
      菁優(yōu)網(wǎng) 2-1 0.1 0.1 溶液立即由無色變?yōu)樗{色
    2-2 0.005 0.005 溶液逐漸由無色變?yōu)樗{色
    2-3 0.0025 0.0025 一段時間后溶液無明顯變化,再滴入5滴稀醋酸后,溶液逐漸變?yōu)闇\藍色
    【解釋與結(jié)論】
    (5)實驗2-1中,KIO3溶液與維生素C溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)
     
    (填“相等”或“不相等”)。
    (6)對比實驗2-1、2-2,可探究的影響KIO3與維生素C反應(yīng)的因素是
     
    。
    (7)由上述實驗得到結(jié)論“KIO3能與維生素C反應(yīng)生成I2”,實驗證據(jù)是
     
    。
    【反思與評價】
    (8)甲同學由實驗2-3得出結(jié)論:醋酸會促進KIO3與維生素C的反應(yīng);乙同學認為不嚴謹,理由是
     
    。

    發(fā)布:2024/10/23 14:0:2組卷:8引用:3難度:0.5
  • 3.化學興趣小組的同學們進行有關(guān)分子性質(zhì)的探究實驗:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)實驗Ⅰ中,觀察到燒杯
     
    (填“甲”或“乙”)內(nèi)液體變紅色,這一現(xiàn)象用分子的觀點解釋為
     
    。
    (2)為何實驗Ⅰ中另一燒杯內(nèi)液體不變紅色,某同學提出可能與分子運動速率有關(guān)。
    探究一:分子運動速率與溫度的關(guān)系
    實驗Ⅱ中,觀察品紅擴散速度可得出:溫度越高,分子運動越
     
    (填“快”或“慢”)。
    探究二:分子運動速率與分子質(zhì)量的關(guān)系
    【猜想假設(shè)】猜想1:分子質(zhì)量越小,分子運動越快;
    猜想2:分子質(zhì)量越小,分子運動越慢。
    【查閱資料】①濃鹽酸會揮發(fā)出氯化氫(HCl)氣體,濃氨水會揮發(fā)出氨氣(NH3),兩種氣體反應(yīng)會產(chǎn)生白煙,即生成白色固體氯化銨(NH4Cl);②氯化氫(HCl)分子質(zhì)量大于氨氣(NH3)分子質(zhì)量。
    【設(shè)計實驗】
    步驟 現(xiàn)象 結(jié)論
    組裝實驗Ⅲ裝置,在玻璃管左右兩端分別放置沾有濃氨水和濃鹽酸的棉花,觀察現(xiàn)象。 玻璃管
     
    (填“A”、“B”或“C”)處先看到白煙
    猜想1正確
    【反思交流】①實驗Ⅲ中,發(fā)生反應(yīng)的文字表達式為
     
    。
    ②實驗Ⅰ中,另一燒杯內(nèi)液體不變紅色,是因為
     
    (填“酚酞”或“氨氣”)的分子質(zhì)量很大。
    ③從研究分子性質(zhì)角度,實驗Ⅲ較實驗Ⅰ的優(yōu)點是
     
    (填序號)。
    A.可證明分子間有間隔
    B.可證明分子的質(zhì)量和體積都很小
    C.節(jié)約藥品,操作簡單
    D.可證明分子運動與溫度有關(guān)

    發(fā)布:2024/10/24 10:0:2組卷:3引用:2難度:0.5
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