膽*(CuSO4·5H2O)是銅的重要化合物,在工業生產中應用廣泛。實驗室製備膽*的流程如下:(1)稀硫*、稀...
問題詳情:
膽*(CuSO4·5H2O)是銅的重要化合物,在工業生產中應用廣泛。實驗室製備膽*的流程如下:
(1) 稀硫*、稀**與銅粉反應生成一種無*氣體,該氣體是_____(寫化學式),製得的膽*晶體中可能存在的雜質是_____(寫名稱)。
(2) 實驗室可採用沉澱法測定所得膽*晶體中CuSO4·5H2O的含量,步驟如下:
①取樣、稱量;②加水充分溶解;③加入BaCl2溶液;④過濾、洗滌、乾燥;⑤稱量、計算。在過濾前,需要檢驗SO42-是否沉澱完全,檢驗方法是____________________________________________
(3) 若改變反應條件可獲得化學式為Cux(OH)y(SO4)z·nH2O的晶體,用熱重分析儀對Cux(OH)y(SO4)z·nH2O晶體進行分析並推斷該晶體的化學式。取3.30 g晶體樣品進行熱重分析,所得固體質量的變化曲線如下圖所示。已知:體系溫度在650 ℃及以下時,放出的氣體只有水蒸氣;實驗測得溫度在650 ℃時,殘留固體的組成可視為aCuO·bCuSO4;溫度在1 000 ℃以上時,得到的固體為Cu2O。
請回答下列問題:
①溫度650~1 000 ℃產生的氣體中,n(O)∶n(S)____(填“>”“<”或“=”)3。
②通過計算推斷Cux(OH)y(SO4)z·nH2O晶體的化學式:__________。
【回答】
NO **銅 靜置後,向上層清液中滴加少量BaCl2溶液,若無沉澱產生,則*SO42-沉澱完全 > Cu2(OH)2SO4·4H2O
【分析】
(1)制硫*銅時是用銅與**、硫*的混合物反應的,生成NO等,可根據反應物判斷可能存在的雜質;
(2)在過濾前,需要檢驗SO42-是否沉澱完全,檢驗方法是:靜置後,向上層清液中滴加少量BaCl2溶液,若無沉澱產生,則*SO42-沉澱完全。
(3)①aCuO·bCuSO4溫度在1 000 ℃以上時,得到的固體為Cu2O,生成SO3和O2,由此分析;
②n(Cu2O)=1.44g/144g·mol-1=0.01mol;
n(H2O)=(3.30g-2.40g)/18g·mol-1=0.05mol;
由2.4g固體的組成可視為aCuO·bCuSO4;有2.40g=80g·mol-1a+160g·mol-1b,由銅守恆,a+b=0.02mol,解得a=b=0.01mol;Cux(OH)y(SO4)z·nH2O中x:y:z:n=0.02:0.02:0.01:(0.05-0.02/2)=2:2:1:4。
【詳解】
(1)制硫*銅時,是用銅與**、硫*的混合物反應的,生成NO等,銅與**能生成**銅,所以可能混有**銅雜質,化學式為Cu(NO3)2。
(2)在過濾前,需要檢驗SO42-是否沉澱完全,檢驗方法是:靜置後,向上層清液中滴加少量BaCl2溶液,若無沉澱產生,則*SO42-沉澱完全。
(3)①aCuO·bCuSO4溫度在1 000 ℃以上時,得到的固體為Cu2O,生成SO3和O2,溫度650~1 000 ℃產生的氣體中,n(O)∶n(S)>1:3;
②n(Cu2O)=1.44g/144g·mol-1=0.01mol;
n(H2O)=(3.30g-2.40g)/18g·mol-1=0.05mol;
由2.4g固體的組成可視為aCuO·bCuSO4;有2.40g=80g·mol-1a+160g·mol-1b,由銅守恆,a+b=0.02mol,解得a=b=0.01mol;Cux(OH)y(SO4)z·nH2O中x:y:z:n=0.02:0.02:0.01:(0.05-0.02/2)=2:2:1:4,化學式為Cu2(OH)2SO4·4H2O。
知識點:銅及其化合物
題型:工業流程題
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