Question

【题目】某化工厂用石灰石和铜屑等设计生产石青、波尔多液的工艺流程如下：

【产品制备】

（1）反应①在80℃条件下制备硫酸铜，其化学方程式为________，该化工厂后期发现，可用纯氧代替空气，既能加快反应速率又能________。

（2）硫酸铜晶体（CuSO45H2O）的溶解度如下表：

温度/℃	0	10	20	30	40	50	60	80	100
溶解度/g	14.3	17.4	20.7	25.0	28.5	33.3	40.0	55.0	75.4

操作A具体过程是：除杂，______、降温到30℃结晶、过滤、冰水洗涤、低温烘干。过滤时玻璃棒的作用是_____，剩余硫酸铜溶液的溶质质量分数为______，用冰水洗涤的目的是：Ⅰ是除去晶体表面的杂质；Ⅱ是______。

（3）车间将CuSO4·5H2O、生石灰分别与水按1:50的质量比混合，然后把得到的两种液体在木桶里来配制波尔多液，该过程发生的化合反应的方程式为_________。

【组成测定为测定其组成】小组同学称取石青样品，用如图装置进行实验。

查阅资料：①石青的化学式可表示为aCuCO3b Cu(OH)2；②Cu(OH)2在66℃～68℃完全分解：Cu(OH)2CuO+H2O； CuCO3在200℃～220℃完全分解：CuCO3CuO+CO2↑；③CuSO4固体为白色，CuSO45H2O固体为蓝色

实验步骤：①连接仪器， ，准确称取34.6g aCuCO3bCu(OH)2放在C装置中；②打开活塞鼓入一段时间空气，称量装置D、E的质量；③关闭活塞，控制C装置中的温度为250℃对石青进行热分解，直至C装置中剩余固体质量不再变化为止；④打开活塞， ；⑤冷却后，称量，装置D增重1.8g，装置E增重8.8g。

（4）完善实验步骤中的填空：①________；④__________。

（5）洗气瓶A中氢氧化钠溶液的作用是______；B中所装液体为______（填名称）。

（6）通过计算可得：a：b=__________。（写出实验过程2分）

（7）若缺少F装置，测得的a：b________（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）。

【脱水探究】

硫酸铜晶体受热会逐步失去结晶水。取纯净CuSO45H2O固体2.50g，放在上图实验装置C中进行加热，测定固质量随温度的变化情况如图所示。

（8）G点固体的化学式是_________。

（9）G→H看到的现象是_________。

（10）将CuSO45H2O固体加热到570℃分解后，得到的主要产物是黑色粉末、硫的一种氧化物和水蒸气，该反应的化学方程式为：_________。

Answer 1

【答案】 2Cu＋O2＋2H2SO4 2CuSO4＋2H2O 防止不反应的氮气带出热量 蒸发浓缩 引流 20℅ 减少硫酸铜晶体溶解损失 CuSO4＋Ca(OH)2＝Cu(OH)2 ↓＋CaSO4 检查装置的气密性 缓缓鼓入一段时间空气 吸收空气中的二氧化碳 浓硫酸 a：b=2：1 偏大 CuSO4H2O 变白 CuSO45H2O CuO+SO3↑+5H2O↑

【解析】用石灰石和铜屑等设计生产石青、波尔多液。根据所学知识和题中信息知，（1）反应①在80℃条件下制备硫酸铜，其化学方程式为2Cu＋O2＋2H2SO4 2CuSO4＋2H2O。该化工厂后期发现，可用纯氧代替空气，既能加快反应速率又能防止不反应的氮气带出热量。（2）由图表信息知，操作A具体过程是：除杂，蒸发浓缩、降温到30℃结晶、过滤、冰水洗涤、低温烘干。过滤时玻璃棒的作用是引流，30℃时硫酸铜晶体溶解度是25g,剩余硫酸铜溶液为饱和溶液，其溶质质量分数为∶ ×100％＝20％。用冰水洗涤的目的是：Ⅰ是除去晶体表面的杂质；Ⅱ是减少硫酸铜晶体溶解损失，温度低，硫酸铜溶解度小。（3）车间将CuSO4·5H2O、生石灰分别与水按1:50的质量比混合，然后把得到的两种液体在木桶里来配制波尔多液，该过程发生的化合反应的方程式为CuSO4＋Ca(OH)2＝Cu(OH)2 ↓＋CaSO4。【测定其组成】（4）完善实验步骤中的填空：①检查装置的气密性；④缓缓鼓入一段时间空气。（5）洗气瓶A中氢氧化钠溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水；B中所装液体为浓硫酸，浓硫酸具有吸水性，可以吸附空气中的水蒸气；（6）通过计算可得：CuCO3→CO2，98→44，＝，x＝24.8g；Cu(OH)2→H2O，98→18，＝，y＝9.8g； a：b= ∶ ＝2∶1。（7）若缺少F装置，E装置质量增加，a值偏大，测得的a：b偏大。【脱水探究】硫酸铜晶体受热会逐步失去结晶水。由图中信息知，（8）G点固体的化学式是CuSO4H2O，CuSO45H2O固体2.50g，其中含水0.9g，G点固体质量减少为2.50g－1.78g＝0.72g，硫酸铜晶体中含有水0.9g－0.72g＝0.18g，硫酸铜质量为1.78g－0.18g＝1.60g,硫酸铜晶体中硫酸铜和水分子个数比是1∶1。（9）G→H看到的现象是变白，硫酸铜晶体是蓝色，无水硫酸铜是白色，H时硫酸铜晶体已完全失去水。（10）将CuSO45H2O固体加热到570℃分解后，得到的主要产物是黑色粉末、硫的一种氧化物和水蒸气，该反应的化学方程式为：CuSO45H2O CuO+SO3↑+5H2O↑。

点睛∶Cu(OH)2CuO+H2O； CuCO3在200℃～220℃完全分解：CuCO3 CuO+CO2↑。CuSO4固体为白色，CuSO45H2O固体为蓝色。浓硫酸具有吸水性，碱石灰可以吸收水分和二氧化碳。