(实验化学)某课外研究小组,用含有较多杂质的铜粉,通过不同的化学反应制取胆矾.其设计的实验过程为:

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  • 解题思路:(1)根据固体加热分析,用坩埚加热固体时应将坩埚放在泥三角上加热,加热时用坩埚钳夹持坩埚,加热后放在石棉网上冷却;

    (2)根据氧化铜和铜的性质分析,铜在加热条件下易生成氧化铜,氧化铜稳定,难以分解;

    (3)由硫酸铜溶液制得硫酸铜晶体,经过滤后加热蒸发硫酸铜溶液,冷却结晶后、过滤、干燥后可得纯净的硫酸铜晶体;

    (4)途径Ⅰ有浓硫酸参加反应,消耗较多硫酸,并产生污染性二氧化硫气体;

    (5)应称量坩埚的质量,坩埚和晶体的质量,加热后坩埚的质量,加热后再称量一次坩埚的质量,判断质量是否发生变化,共称量4次;

    (6)a.加热温度过高,会导致硫酸铜分解,质量变化较大;

    b.胆矾晶体的颗粒较大,会导致晶体解热分解不完全,质量变化偏小,结果偏小,;

    c.加热后放在空气中冷却,会吸收空气中的水重新形成晶体,结果偏小;

    d.胆矾晶体部分风化,会使水的含量较小,结果偏小.

    (1)用坩埚加热固体时应将坩埚放在泥三角上加热,加热时用坩埚钳夹持坩埚,加热后放在石棉网上冷却,故答案为:c;e;b;

    (2)铜在加热条件下易生成氧化铜,氧化铜稳定,难以分解,故答案为:a、b;

    (3)由硫酸铜溶液制得硫酸铜晶体,经过滤后加热蒸发硫酸铜溶液,冷却结晶后、过滤、干燥后可得纯净的硫酸铜晶体,故答案为:蒸发;过滤;

    (4)比较反应的两个途径,途径Ⅰ有浓硫酸参加反应,消耗较多硫酸,并产生污染性二氧化硫气体,

    故答案为:产生等量胆矾途径 II消耗硫酸少;途径 II不会产生污染大气的气体;

    (5)测定所得胆矾(CuSO4•xH2O)中结晶水x值,应称量坩埚的质量,坩埚和晶体的质量,加热后坩埚的质量,加热后再称量一次坩埚的质量,判断质量是否在误差允许范围内及两次值是否相差不超过0.1g,共称量4次,

    故答案为:4;

    (6)a.加热温度过高,会导致硫酸铜分解,质量变化较大,导致结果偏大,故a正确;

    b.胆矾晶体的颗粒较大,会导致晶体解热分解不完全,质量变化偏小,结果偏小,故b错误;

    c.加热后放在空气中冷却,会吸收空气中的水重新形成晶体,结果偏小,故c错误;

    d.胆矾晶体部分风化,会使水的含量较小,结果偏小,故d错误.

    故答案为:a.

    点评:

    本题考点: 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;铜金属及其重要化合物的主要性质.

    考点点评: 本题考查硫酸铜晶体的制备方案设计,涉及化学实验基本操作,本题难度不大.