Question

无水硫酸铜（CuSO₄）是白色粉末，具有很强的吸水性．吸水后白色粉末转化为蓝色晶体-胆矾（CuSO₄?5H₂O）．
（1）露置在空气中的无水硫酸铜吸收水蒸汽得到胆矾，这一变化过程属于______变化（填“物理”或“化学”）．
（2）通常状态下，某无色气体可能含有CO₂、CO、H₂中的一种或几种，依次进行以下实验（假设每步反应均完全进行，且只考虑初中阶段常见的反应）：①通过赤热的炭层后，恢复到原状态，气体质量变大；②通过灼热的CuO时，固体变成红色；③通过白色CuSO₄粉末时，粉末变成蓝色晶体；④通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊．通过以上实验事实可以判定，原混合气体中一定有______．
（3）在一定温度下，向一定量的饱和硫酸铜溶液中加入少量无水硫酸铜，一段时间后，观察到白色粉末转变为蓝色晶体，溶液的质量将______（选填“增大”、“减小”或“不变”，下同），溶质质量分数将______．
（4）某课外研究小组通过下图所示两种不同的途径制取胆矾晶体．

途径1中铜发生反应的化学方程式为“Cu+2H₂SO₄（浓）?CuSO₄+2H₂O+SO₂↑”；
途径2中铜发生反应的生成物是硫酸铜和水．
请写出途径2中发生反应的化学方程式：______．
与途径1相比，排除安全因素，途径2主要具有两项优点：不污染大气和______．

Answer 1

解：（1）无水硫酸铜和硫酸铜晶体属于不同种物质，因此无水硫酸铜遇水生成硫酸铜晶体属于有新物质生成的化学变化；
故答：化学．

（2）根据硫酸铜粉末变成蓝色，可得出通过灼热氧化铜后有水产生，因此而得出原气体中含有氢气的结论；石灰水变浑浊说明通过灼热氧化铜后产生二氧化碳气体，这里的二氧化碳可能来自于原气体，也有可能是CO与CuO反应所产生，结合现象①，原气体中应含有能和炽热碳反应的CO₂．故选CO₂、H₂．

（3）向饱硫酸铜溶液中加入硫酸铜粉末，粉末会和水发生反应生成硫酸铜晶体而使饱和溶液中溶剂水减少，溶质析出，溶液仍为饱和溶液．故答：减少、不变．

（4）对比途径1和2反应的化学方程式，可得到消耗相同量的硫酸而得到硫酸铜的量相差2倍．故答：2Cu+O₂+2H₂SO₄?2CuSO₄+2H₂O、节约原料硫酸（或硫酸的消耗量相对较低）．
分析：针对初中化学中某一常见物质，结合其性质、用途、制取等等方面组织考题．本题主要物质为硫酸铜，其中涉及混合气体组成的推断、饱和溶液减少溶剂后的改变、制取方法的评价．
点评：围绕中心物质组织相关知识点进行考查，体现综合性，侧重考查学生的分析问题、解决问题能力．对中心物质的性质、用途、制取的掌握是解决问题的突破口．