某化工厂用石灰石和废铜屑等设计生产石青、波尔多液的工艺流程如图1:(一)产品制备(1)流程图中X的化学式为;(2)反应②分两步进行,化学方程式分别为:第一步,第二步;(3)硫酸铜的溶解度如表: 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 蒸发浓缩后热溶液经处理大量析出晶体,温度到达30℃时
2019-11-27
某化工厂用石灰石和废铜屑等设计生产石青、波尔多液的工艺流程如图1:
(一)产品制备
(1)流程图中X的化学式为___;
(2)反应②分两步进行,化学方程式分别为:
第一步___,第二步___;
(3)硫酸铜的溶解度如表:
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 |
蒸发浓缩后热溶液经处理大量析出晶体,温度到达30℃时,剩余硫酸铜溶液的溶质质量分数为___;待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2-3次,用冰水洗涤的目的是:Ⅰ是除去晶体表面的杂质;Ⅱ是___.
(4)反应④中硫酸铜、生石灰和水制备波尔多液,其化学方程式为:Ⅰ是___;Ⅱ是___.
(二)组成测定
查阅资料得知,石青的化学式可表示为aCuCO3•bCu(OH)2,已知Cu(OH)2和CuCO3都能受热分解,分别生成两种氧化物,其中Cu(OH)2的分解温度为66℃到68℃,CuCO3的分解温度为200℃到220℃.为测定其组成,小组同学称取石青样品34.6g,用如图2装置进行实验.
(5)洗气瓶A中氢氧化钠溶液的作用是___;B中所装液体为___.
(6)现控制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,再缓缓通入一段时间空气后,冷却后装置D增重1.8g,装置E增重8.8g.通过计算可得 a:b=___.
(7)若缺少F装置,测得的a:b的值会___(选填“偏大”、“偏小”、“不变”).
(三)脱水探究
硫酸铜晶体受热会逐步失去结晶水.取纯净CuSO4•5H2O固体2.50g,放在如图2实验装置C中进行加热,测定固体质量随温度的变化情况如图3所示.
(8)G点固体的化学式是___.
(9)H点所得固体的颜色是___.
(10)将CuSO4•5H2O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:___.
优质解答
(1)流程图中X的化学式为CO2.
故填:CO2.
(2)反应②分两步进行,化学方程式分别为:2Cu+O22CuO、CuO+H2SO4═CuSO4+H2O.
故填:2Cu+O22CuO;CuO+H2SO4═CuSO4+H2O.
(3)析出晶体后的溶液是饱和溶液,温度到达30℃时,硫酸铜的溶解度是25g,剩余硫酸铜溶液的溶质质量分数为:×100%=20%;
用冰水洗涤的目的是:Ⅰ是除去晶体表面的杂质;Ⅱ是0℃时硫酸铜溶解度小,损失少.
故填:20%;0℃时硫酸铜溶解度小,损失少.
(4)反应④中硫酸铜、生石灰和水制备波尔多液,其化学方程式为:Ⅰ是应该和水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为:CaO+H2O═Ca(OH)2;Ⅱ是氢氧化钙和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CuSO4=CaSO4+Cu(OH)2↓.
故填:CaO+H2O═Ca(OH)2;Ca(OH)2+CuSO4=CaSO4+Cu(OH)2↓.
(5)洗气瓶A中氢氧化钠溶液的作用是除去空气中的二氧化碳;B中所装液体为浓硫酸.
故填:除去空气中的二氧化碳;浓硫酸.
(6)水的质量是1.8g,二氧化碳质量是8.8g,则反应生成氧化铜质量为:34.6g-1.8g-8.8g=24g,
aCuCO3•bCu(OH)2(a+b)CuO+bH2O+aCO2↑,
80(a+b) 18b 44a
24g 1.8g 8.8g
==,
=,
故填:2:1.
(7)若缺少F装置,空气中的水蒸气和二氧化碳会进入E中,导致测定的二氧化碳质量偏大,从而导致测得的a:b的值会偏大.
故填:偏大.
(8)设G点固体的化学式是CuSO4•xH2O,
根据题意有:CuSO4•5H2OCuSO4•xH2O+(5-x)H2O,
160+18x 18(5-x)
1.78g 0.72g
=,
x=1,
故填:CuSO4•H2O.
(9)H点所得固体是无水硫酸铜,无水硫酸铜的颜色是白色的.
故填:白色.
(10)将CuSO4•5H2O固体加热到570℃分解后,得到的主要产物是氧化铜、三氧化硫和水,反应的化学方程式为:CuSO4•5H2OCuO+SO3↑+5H2O↑.
故填:CuSO4•5H2OCuO+SO3↑+5H2O↑.
(1)流程图中X的化学式为CO2.
故填:CO2.
(2)反应②分两步进行,化学方程式分别为:2Cu+O22CuO、CuO+H2SO4═CuSO4+H2O.
故填:2Cu+O22CuO;CuO+H2SO4═CuSO4+H2O.
(3)析出晶体后的溶液是饱和溶液,温度到达30℃时,硫酸铜的溶解度是25g,剩余硫酸铜溶液的溶质质量分数为:×100%=20%;
用冰水洗涤的目的是:Ⅰ是除去晶体表面的杂质;Ⅱ是0℃时硫酸铜溶解度小,损失少.
故填:20%;0℃时硫酸铜溶解度小,损失少.
(4)反应④中硫酸铜、生石灰和水制备波尔多液,其化学方程式为:Ⅰ是应该和水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为:CaO+H2O═Ca(OH)2;Ⅱ是氢氧化钙和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钙,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+CuSO4=CaSO4+Cu(OH)2↓.
故填:CaO+H2O═Ca(OH)2;Ca(OH)2+CuSO4=CaSO4+Cu(OH)2↓.
(5)洗气瓶A中氢氧化钠溶液的作用是除去空气中的二氧化碳;B中所装液体为浓硫酸.
故填:除去空气中的二氧化碳;浓硫酸.
(6)水的质量是1.8g,二氧化碳质量是8.8g,则反应生成氧化铜质量为:34.6g-1.8g-8.8g=24g,
aCuCO3•bCu(OH)2(a+b)CuO+bH2O+aCO2↑,
80(a+b) 18b 44a
24g 1.8g 8.8g
==,
=,
故填:2:1.
(7)若缺少F装置,空气中的水蒸气和二氧化碳会进入E中,导致测定的二氧化碳质量偏大,从而导致测得的a:b的值会偏大.
故填:偏大.
(8)设G点固体的化学式是CuSO4•xH2O,
根据题意有:CuSO4•5H2OCuSO4•xH2O+(5-x)H2O,
160+18x 18(5-x)
1.78g 0.72g
=,
x=1,
故填:CuSO4•H2O.
(9)H点所得固体是无水硫酸铜,无水硫酸铜的颜色是白色的.
故填:白色.
(10)将CuSO4•5H2O固体加热到570℃分解后,得到的主要产物是氧化铜、三氧化硫和水,反应的化学方程式为:CuSO4•5H2OCuO+SO3↑+5H2O↑.
故填:CuSO4•5H2OCuO+SO3↑+5H2O↑.