在电缆生产过程中,不可避免地会产生一定量的含铜废料(如:零碎电缆)。某化学兴趣小组提出可以用含铜废料制备胆矾(CuSO4·XH2O)。
查阅资料:(1)过氧化氢在常温下会缓慢分解为氧气和水。对其水溶液加热、光照或加催化剂(如MnO2)都会促进其分解。
(2)CuSO4·XH2O可溶于水,在加热时会生成CuSO4和H2O。
I、硫酸铜的制备
方案1:甲同学根据已学知识,提出了制备硫酸铜方案:
方案2:乙同学根据查阅资料找到了一种工业制备硫酸铜的流程:
(1)写出上述方案中的②处铜或铜的化合物有关的化学反应方程式是: 。
(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较,你认为方案 (填1或2)更合理。理由是: 。
(3)方案2中,加入H2O2后要求温度控制在50℃到60℃加热的可能的原因为 。
(4)若上述方案所用的稀硫酸是在实验室中由稀释浓硫酸得到,在稀释浓硫酸时的操作是:
。
(5)兴趣小组同学一致指出,将滤液经蒸发、降温结晶等操作后,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得硫酸铜晶体。晶体采用酒精淋洗的优点是 。
II、硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水(xH2O)含量的测定
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,并绘制成固体质量一温度的关系如图。
(1)在加热过程中,随着水分的失去,固体颜色将由蓝色逐渐变为 色,最终变为黑色;
(2)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 ;
(3)根据图中数据,计算CuSO4·xH2O中x的值为 。(请写出计算过程)
(4)若将4.0g剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了0.4g后质量不再改变,写出剩余固体的化学式: 。
Ⅲ、硫酸铜的应用
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 。碱式盐可以写成盐和碱的形式,例如碱式碳酸铜可以写成CuCO3·Cu(OH)2,则Cu4(OH)6SO4可以写成盐和碱的形式为 ,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)。
如图是为探究物质燃烧条件设计的实验.甲中的白磷未燃烧,而乙中的白磷发生了燃烧.
(1)该实验主要探究的燃烧条件是 ;
(2)白磷(P4)燃烧的产物与红磷相同,请写出白磷燃烧的化学方程式: ;
(3)如仅用该装置进行实验,验证空气中氧气的体积分数约为 ,应做到:①白磷 ;②将锥形瓶B .
下列图( I )是部分常用化学仪器或装置,图(Ⅱ)是部分“微型”化学仪器或装置(“微型”仪器做实验,其试剂用量和废物排放量是通常用量的l/10或更少,符合绿色化学的理念)。对比图(I)图(Ⅱ)回答以下问题:
(1) 图( I )中A、B的名称分别是 、 ;若用D装置除去O2 中的水蒸气,则D中应装入的液体是 ,气体应从 口通入(填字母)。
(2)用图(Ⅱ)中的“微型”仪器做实验,固体只需极少量、液体用量也很少(或只需1~2小滴),相对用图(I)仪器做实验的优点是 (填序号):
①节约药品用量②能完全消除实验污染
③方便个人或家庭实验④若需加热也能节约燃料
(3)图( I )中的C装置的作用相当于图(II)中的装置 (填字母),它们在实验操作上的共同优点是通过控制 来控制反应速度。
(4)图( I )中的C装置和图(II)中的“多用途U型管”(是在U型管中套人一个底部有小孔的具支试管)都可用做“固一液”反应制取气体。若在反应进行中分别将两装置的橡胶管中部夹上铁夹,可能出现的现象是:C装置 ;
“多用途U型管” 。
某兴趣小组同学对实验室制取氧气的条件进行如下探究实验.
①为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响,甲设计以下对比试验:
I.将3.0gKClO3与1.0gMnO2均匀混合加热
II.将xgKClO3与1.0gCuO均匀混合加热
在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢.
I中反应的化学方程式是 ;II中x的值为 .
②乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素,实验数据记录如表:
本实验中,测量O2的装置是(填序号).C
实验结论:在相同条件下,,双氧水分解得快.
丙用如图装置进行实验,通过比较也能达到实验目的.
如图是实验室制取干燥氧气的装置:(提示:分液漏斗可以防止气体外逸)
(1)写出图中标号d的仪器名称 .
(2)a中的药品是;c中试剂的作用是 .
(3)请说明如何改正装置中的两处错误:、.
今年以来,我国长江中下游遭遇大范围持续干旱,全国人民团结一致,共同抗旱,已见成效.回答:
(1)有些村庄打深井取用地下水,可用简易的方法检验地下是硬水还是软水的物质是;
(2)某同学将浑浊的水用简易净水器(如图)进行净化处理,其中起吸附作用的是;
(3)为了缓解旱情,当地政府捕捉契机,实施人工增雨,下列能用于人工增雨的物质是 (填序号)A.熟石灰 B.纯碱 C.干冰
(4)爱惜水资源,从我做起.请你举一例节约用水的做法:.