實驗步驟 | 預期現象和結論 |
步驟1:取少量懸濁液,過濾,充分洗滌后,取濾渣于試管中,:加入過量2mol/L的鹽酸溶液,充分振蕩,再滴加幾滴0.1mol/L氯化鋇溶液 | 有白色沉淀生成說明懸濁液中混有Cu4(OH)6SO4. |
步驟2:另取少量懸濁液于試管中,將試管放入裝有沸水的小燒杯中水浴加熱一段時間取出試管觀察 | 試管中有黑色固體生成,說明懸濁液中混有Cu(OH)2. |
分析 銅礦石溶于酸,然后采用過濾方法將難溶性固體和溶液分離,則操作I為過濾;然后向濾液中加入有機物采用萃取方法將含銅物質和溶液分離,所以操作II為萃取,得到的有機相中含有銅元素,再采用硫酸最萃取劑將含銅有機相萃取,得到硫酸銅溶液和有機相,將硫酸銅溶液加熱濃縮、冷卻結晶得到硫酸銅晶體,
(1)操作Ⅰ是酸溶后分離固體和溶液,操作是過濾;操作II是分離互不相溶的液體,實驗操作是分液,
(2)依據操作II、操作III得到的物質和實驗目的,浸出-萃取法制備硫酸銅,水相和有機相為了除去雜質;
(3)證明含有Cu4 ((OH)6SO4,可以證明硫酸根離子的存在設計實驗驗證;氫氧化銅的存在可以利用加熱懸濁液氫氧化銅分解生成黑色的氧化銅沉淀分析回答;
(4)依據銅元素守恒結合物質的量計算晶體質量.
解答 解:銅礦石溶于酸,然后采用過濾方法將難溶性固體和溶液分離,則操作I為過濾;然后向濾液中加入有機物采用萃取方法將含銅物質和溶液分離,所以操作II為萃取,得到的有機相中含有銅元素,再采用硫酸最萃取劑將含銅有機相萃取,得到硫酸銅溶液和有機相,將硫酸銅溶液加熱濃縮、冷卻結晶得到硫酸銅晶體,
(1)依據流程圖分析操作Ⅰ是礦石酸溶后分離固體和液體的方法,實驗操作是過濾;操作Ⅱ是加入有機物溶解銅的化合物且能和水分層,實驗操作是分液,用到的玻璃儀器有燒杯、分液漏斗等,故答案為:過濾;分液漏斗;
(2)利用水和有機溶劑萃取提純硫酸銅溶液結晶得到硫酸銅晶體;操作II、操作III的主要目的是除去溶液中的雜質,故答案為:除雜;
(3)利用CuSO4溶液與Na2CO3溶液混合反應,制備環保型木材防腐劑 Cu2(0H)2C03懸濁液,由于條件控制不同使其中混有較多Cu(OH)2或Cu4(0H)6S04.實驗驗證雜質的存在,可以檢驗是否含硫酸根離子檢驗Cu4(0H)6S04的存在,加入鹽酸排除其他離子的干擾,加入氯化鋇生成白色沉淀證明含Cu4(0H)6S04;依據氫氧化銅受熱分解生成氧化銅黑色沉淀設計實驗來分析驗證,取少量懸濁液于試管中利用沸水浴加熱試管;試管中有黑色沉淀生成證明含Cu(OH)2;水浴加熱的目的是避免溫度過高氧化銅分解;
故答案為:步驟1:加入過量2mol/L的鹽酸溶液,充分振蕩,再滴加幾滴0.1mol/L氯化鋇溶液;有白色沉淀生成;
步驟2:將試管放入裝有沸水的小燒杯中水浴加熱一段時間取出試管觀察;試管中有黑色固體生成;
(4)1OOmL O.5mol.L-1的CuSO4溶液中硫酸銅物質的量為0.05mol;配制時需稱取CuSO4.5H2O 質量為12.5g,故答案為:12.5.
點評 本題考查物質制備,為高頻考點,涉及物質成分檢驗、基本實驗操作等知識點,明確反應原理是解本題關鍵,難點是(3)題實驗方案設計,知道常見物質的性質及顏色,題目難度不大.
科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 若 W 是單質鐵,則 Z 溶液可能是 FeCl2 溶液 | |
B. | 若 X 是碳酸鈉,則 W 可能是鹽酸 | |
C. | 若 W 是氫氧化鈉,則 X 與 Z 可反應生成 Y | |
D. | 若 W 為氧氣,則 Z 與水反應(或溶于水)一定生成一種強酸 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 放電時每轉移3mol電子,正極有1molK2FeO4被氧化 | |
B. | 放電時負極反應為Zn+2e-+2OH-═Zn(OH)2 | |
C. | 充電時陽極反應為Fe(OH)3-3e-+5OH-═FeO42-+4H2O | |
D. | 放電時正極附近溶液的堿性減弱 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 石油的分餾、裂化和煤的氣化、液化、干餾都是化學變化 | |
B. | 乙烯和苯都能與H2發生加成反應,說明二者分子中所含碳碳鍵相同 | |
C. | 甲烷、苯、乙醇、乙酸和乙酸乙酯在一定條件下都能發生取代反應 | |
D. | 淀粉、油脂、蛋白質都能發生水解反應,都屬于天然有機高分子化合物 |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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