Question

氧化銅有多種用途，如用作玻璃著色劑，油類脫硫劑等，為獲得純凈的氧化銅以探究其性質(zhì)，某同學(xué)用工業(yè)硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質(zhì))進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

(1)制備氧化銅

CuSO₄·5H₂O……CuO

①步驟Ⅰ的目的是除不溶性雜質(zhì)。操作是___________________________________________。

②步驟Ⅱ的目的是除鐵。操作是：滴加H₂O₂溶液，稍加熱：Fe²⁺轉(zhuǎn)化完全后，慢慢加入Cu₂(OH)₂CO₃粉末，攪拌，以控制溶液pH=3.5；加熱煮沸一段時(shí)間，過(guò)濾，用稀硫酸酸化濾液至pH=1。控制溶液pH=3.5的原因是_________。

③步驟Ⅲ的目的是得到CuSO₄·5H₂O晶體，操作是__________________。水浴加熱烘干。水浴加熱的特點(diǎn)是___________________________________________________________。

(2)探究氧化銅性質(zhì)

①取A、B兩支試管，往A中先加入適量CuO粉末，再分別向A和B中加入等體積的3%H₂O₂溶液，只觀察到A中有大量氣泡，結(jié)論是____________________________________________。

②為探究試管A中反應(yīng)的速率，收集氣體并測(cè)定其體積必需的實(shí)驗(yàn)儀器有______________。

Answer 1

解析：本題主要考查考生對(duì)基本操作的掌握程度。

(1)要除去固體中不溶性雜質(zhì)，首先必須將固體溶于水，然后再進(jìn)行過(guò)濾，要計(jì)算產(chǎn)品的產(chǎn)物，原料的純度等還要稱量樣品的質(zhì)量。由于Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃+3 H⁺,Cu²⁺+2H₂O

Cu(OH)₂+2H⁺,根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍�，加入Cu₂(OH)₂CO₃后，既有利于使Fe³⁺轉(zhuǎn)化為Fe(OH)₃，又有利于抑制Cu²⁺的水解。欲從某物質(zhì)的溶液中得到其晶體，一般采用蒸發(fā)濃縮后降溫結(jié)晶的方式得到；要使儀器均勻受熱，且便于控制溫度，一般采用水浴或油浴加熱的方式加熱。

(2)A、B中反應(yīng)原理相同，A中加入CuO后反應(yīng)明顯加快，說(shuō)明CuO對(duì)H₂O₂的分解起催化作用；由于O₂不溶于水，故可用排水的方法收集氣體，要求化學(xué)反應(yīng)的速率只需測(cè)定收集一定的氣體，所需時(shí)間的長(zhǎng)短即可。

答案：(1)①加適量水溶解，攪拌，過(guò)濾  ②既促進(jìn)Fe³⁺可全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)₃沉淀，又阻止Cu²⁺的水解使Cu²⁺不會(huì)轉(zhuǎn)化為Cu(OH)₂③將CuSO₄·5H₂O溶液加熱蒸發(fā)至有晶膜出現(xiàn)時(shí)，停止加熱。冷卻結(jié)晶可以控制加熱溫度，且溫度不超過(guò)100℃；受熱均勻

(2)①CuO對(duì)H₂O₂的分解有催化作用②量筒、水槽(或集氣瓶)、秒表(計(jì)時(shí)器)、導(dǎo)管、橡皮塞