Question

（實驗化學）某課外研究小組，用含有較多雜質的銅粉，通過不同的化學反應制取膽礬．其設計的實驗過程為：

（1）雜銅中含有大量的有機物，可采用灼燒的方法除去有機物，灼燒時將瓷坩堝置于

c

上（用以下所給儀器的編號填入，下同），取用坩堝應使用

e

，灼燒后的坩堝應放在

b

上，不能直接放在桌面上．
實驗所用儀器：a．蒸發皿  b．石棉網   c．泥三角   d．表面皿   e．坩堝鉗   f．試管夾
（2）雜銅經灼燒后得到的產物是氧化銅及少量銅的混合物，用以制取膽礬．灼燒后含有少量銅的可能原因是

a、b

a．灼燒過程中部分氧化銅被還原      b．灼燒不充分銅未被完全氧化
c．氧化銅在加熱過程中分解生成銅    d．該條件下銅無法被氧氣氧化
（3）通過途徑 II實現用粗制氧化銅制取膽礬，必須進行的實驗操作步驟：酸溶、加熱通氧氣、過濾、

蒸發

、冷卻結晶、

過濾

、自然干燥．
（4）由粗制氧化銅通過兩種途徑制取膽礬，與途徑 I相比，途徑 II有明顯的兩個優點是：

產生等量膽礬途徑 II消耗硫酸少

、

途徑 II不會產生污染大氣的氣體

．
（5）在測定所得膽礬（CuSO₄?xH₂O）中結晶水x值的實驗中：稱量操作至少進行

4

次．
（6）若測定結果x值偏高，可能的原因是

a

a．加熱溫度過高            b．膽礬晶體的顆粒較大
c．加熱后放在空氣中冷卻    d．膽礬晶體部分風化．

Answer 1

分析：（1）根據固體加熱分析，用坩堝加熱固體時應將坩堝放在泥三角上加熱，加熱時用坩堝鉗夾持坩堝，加熱后放在石棉網上冷卻；
（2）根據氧化銅和銅的性質分析，銅在加熱條件下易生成氧化銅，氧化銅穩定，難以分解；
（3）由硫酸銅溶液制得硫酸銅晶體，經過濾后加熱蒸發硫酸銅溶液，冷卻結晶后、過濾、干燥后可得純凈的硫酸銅晶體；
（4）途徑Ⅰ有濃硫酸參加反應，消耗較多硫酸，并產生污染性二氧化硫氣體；
（5）應稱量坩堝的質量，坩堝和晶體的質量，加熱后坩堝的質量，加熱后再稱量一次坩堝的質量，判斷質量是否發生變化，共稱量4次；
（6）a．加熱溫度過高，會導致硫酸銅分解，質量變化較大；            
b．膽礬晶體的顆粒較大，會導致晶體解熱分解不完全，質量變化偏小，結果偏小，；
c．加熱后放在空氣中冷卻，會吸收空氣中的水重新形成晶體，結果偏小；    
d．膽礬晶體部分風化，會使水的含量較小，結果偏小．

解答：解：（1）用坩堝加熱固體時應將坩堝放在泥三角上加熱，加熱時用坩堝鉗夾持坩堝，加熱后放在石棉網上冷卻，故答案為：c；e；b；    
（2）銅在加熱條件下易生成氧化銅，氧化銅穩定，難以分解，故答案為：a、b；   
（3）由硫酸銅溶液制得硫酸銅晶體，經過濾后加熱蒸發硫酸銅溶液，冷卻結晶后、過濾、干燥后可得純凈的硫酸銅晶體，故答案為：蒸發；過濾；
（4）比較反應的兩個途徑，途徑Ⅰ有濃硫酸參加反應，消耗較多硫酸，并產生污染性二氧化硫氣體，
故答案為：產生等量膽礬途徑 II消耗硫酸少；途徑 II不會產生污染大氣的氣體；
（5）測定所得膽礬（CuSO₄?xH₂O）中結晶水x值，應稱量坩堝的質量，坩堝和晶體的質量，加熱后坩堝的質量，加熱后再稱量一次坩堝的質量，判斷質量是否在誤差允許范圍內及兩次值是否相差不超過0.1g，共稱量4次，
故答案為：4；
（6）a．加熱溫度過高，會導致硫酸銅分解，質量變化較大，導致結果偏大，故a正確；            
b．膽礬晶體的顆粒較大，會導致晶體解熱分解不完全，質量變化偏小，結果偏小，故b錯誤；
c．加熱后放在空氣中冷卻，會吸收空氣中的水重新形成晶體，結果偏小，故c錯誤；    
d．膽礬晶體部分風化，會使水的含量較小，結果偏小，故d錯誤．
故答案為：a．

點評：本題考查硫酸銅晶體的制備方案設計，涉及化學實驗基本操作，本題難度不大．