Question

膽礬（CuSO₄·5H₂O）是銅的重要化合物，有著廣泛的應(yīng)用。以下是CuSO₄·5H₂O的實(shí)驗(yàn)室制備流程圖。

完成下列各題：
Ⅰ．（1）向含銅粉的稀硫酸中滴加濃硝酸，隨著銅粉的溶解可能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象    、    。
（2）制得的膽礬晶體（CuSO₄·5H₂O）中可能存在的雜質(zhì)是       （寫(xiě)化學(xué)式）。
（3）采用重量法測(cè)定CuSO₄·5H₂O的含量時(shí)，步驟如下：
①取樣，稱(chēng)量    ②加水溶解   ③加氯化鋇溶液生成沉淀  ④過(guò)濾（其余步驟省略）
在過(guò)濾前，需要檢驗(yàn)是否沉淀完全，其操作是                   。
Ⅱ. 某研究性學(xué)習(xí)小組用ZRY-1型熱重分析儀對(duì)12.5克硫酸銅晶體(CuSO₄·5H₂O)進(jìn)行熱重分析，隨溫度的升高，硫酸銅晶體依次發(fā)生下列反應(yīng)。
a.CuSO₄·5H₂OCuSO₄＋5H₂O
b.CuSO₄CuO＋SO₃↑，2SO₃2SO₂＋O₂
c.4CuO2Cu ₂ O＋O₂↑
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中熱重分析儀測(cè)得殘留固體質(zhì)量為3.8 g，試推斷該固體的組分是   (寫(xiě)化學(xué)式)，其對(duì)應(yīng)的物質(zhì)的量之比是     。
（2）熱重分析儀加熱晶體至恒重后，將全部氣體導(dǎo)出，通入氫氧化鋇溶液充分反應(yīng)，所得沉淀經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥，質(zhì)量為       g。

Answer 1

Ⅰ.  （1）溶液呈藍(lán)色、有紅棕色氣體產(chǎn)生    （2）Cu(NO₃)₂
（3）在上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，觀察有無(wú)沉淀產(chǎn)生,若無(wú)，則沉淀完全
Ⅱ.（1）Cu₂O、CuO（2分）  1∶2（2分）(比值要和前一空物質(zhì)次序?qū)��?yīng),即n(Cu₂O):n(CuO）="1:2" )
（2）11.65（2分）

試題分析：Ⅰ．（1）向含銅粉的稀硫酸中滴加濃硝酸，溶液中存在氫離子和硝酸根離子，此時(shí)銅粉相當(dāng)于和硝酸發(fā)生了反應(yīng)，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象溶液呈藍(lán)色、有紅棕色氣體產(chǎn)生。（2）由于制備中存在硝酸根，所以制得的膽礬晶體（CuSO₄·5H₂O）中可能存在的雜質(zhì)是)Cu(NO₃)₂。（3）要檢驗(yàn)是否沉淀完全，可通過(guò)檢驗(yàn)硫酸根離子是否含有，其操作是在上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，觀察有無(wú)沉淀產(chǎn)生,若無(wú)，則沉淀完全。Ⅱ.（1）12.5克硫酸銅晶體(CuSO₄·5H₂O)是0.05mol，若只生成氧化銅，則為0.05mol（4g），不可能。若只生成氧化亞銅，則為0.025mol(3.6g)，不可能；所以殘留3.8 g固體為兩者混合物。設(shè)氧化銅和氧化亞銅物質(zhì)的量分別為x和y，則有x+2y=0.05,80x+144y=3.8。求得y:x=1:2。（2）三氧化硫和二氧化硫的生成量與銅的物質(zhì)的量相同，即為0.05mol,將全部氣體導(dǎo)出，通入氫氧化鋇溶液充分反應(yīng)，所得沉淀是硫酸鋇和亞硫酸鋇，亞硫酸鋇最終被氧化為硫酸鋇，可知硫酸鋇的物質(zhì)的量為0.05mol,質(zhì)量為)11.65g。