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(2013•台州一模)CuSO4•5H2O是铜的重要化合物,有着广泛的应用.以下是实验室以抛光厂的废铜屑(含有少量铁粉、油污)为原料来制备、提纯CuSO4•5H2O及含量测定的流程:步骤1、铜的提
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(2013•台州一模)CuSO4•5H2O是铜的重要化合物,有着广泛的应用.以下是实验室以抛光厂的废铜屑(含有少量铁粉、油污)为原料来制备、提纯CuSO4•5H2O及含量测定的流程:
步骤1、铜的提纯
将3克废铜屑放入蒸发皿,灼烧至表面变黑,立即停止加热;冷却备用
步骤2、硫酸铜晶体粗产品的制备
步骤3、硫酸铜的提纯
步骤4、硫酸铜的纯度检验
请回答下列问题:
(1)步骤1中废铜屑进行灼烧的主要目的为:Ⅰ.使铜屑部分氧化成氧化铜;
Ⅱ.______
(2)步骤3中要进行多次过滤,可采用如图1的方法,其名称为______,下列关于该过滤方法的说法不正确的是______
A.该方法适用于过滤胶状沉淀或颗粒较小的沉淀
B.使用该方法过滤后,若沉淀物要洗涤,可注入水(或其他洗涤液),充分搅拌后使沉淀沉降,再进行过滤
C.这种过滤方法可以避免沉淀过早堵塞滤纸小孔而影响过滤速度
D.该操作中玻璃棒的作用为引流
本步骤中滤液要进行两次调节pH,其主要目的依次为:______;______.(请结合离子方程式和简要的语言来描述)
(3)已知:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4称取 0.1000g提纯后的CuSO4•5H2O试样于锥形瓶中,加入0.1000mol•L-1氢氧化钠溶液25.00mL,待反应完全后,过量的氢氧化钠用0.1000mol•L-1盐酸滴定至终点,耗用盐酸17.32mL,则 0.1000g该试样中含CuSO4•5H2O______g.
(4)上述实验中,用25.00mL移液管量取0.1000mol•L-1氢氧化钠溶液25.00mL之前,先用蒸馏水洗净后,再用待装液润洗.吸取液体时,左手拿洗耳球,右手将移液管插入溶液中吸取,当溶液吸至标线以上时,______.然后将移液管垂直放入稍倾斜的锥形瓶中,使管尖与内壁接触…
(5)如果铜屑、硫酸及硝酸都比较纯净,则制得的CuSO4•5H2O中可能存在的杂质是______,除去这种杂质的实验操作名称为______.
附:溶解度表及溶解度曲线
步骤1、铜的提纯
将3克废铜屑放入蒸发皿,灼烧至表面变黑,立即停止加热;冷却备用
步骤2、硫酸铜晶体粗产品的制备
步骤3、硫酸铜的提纯
步骤4、硫酸铜的纯度检验
请回答下列问题:
(1)步骤1中废铜屑进行灼烧的主要目的为:Ⅰ.使铜屑部分氧化成氧化铜;
Ⅱ.______
(2)步骤3中要进行多次过滤,可采用如图1的方法,其名称为______,下列关于该过滤方法的说法不正确的是______
A.该方法适用于过滤胶状沉淀或颗粒较小的沉淀
B.使用该方法过滤后,若沉淀物要洗涤,可注入水(或其他洗涤液),充分搅拌后使沉淀沉降,再进行过滤
C.这种过滤方法可以避免沉淀过早堵塞滤纸小孔而影响过滤速度
D.该操作中玻璃棒的作用为引流
本步骤中滤液要进行两次调节pH,其主要目的依次为:______;______.(请结合离子方程式和简要的语言来描述)
(3)已知:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4称取 0.1000g提纯后的CuSO4•5H2O试样于锥形瓶中,加入0.1000mol•L-1氢氧化钠溶液25.00mL,待反应完全后,过量的氢氧化钠用0.1000mol•L-1盐酸滴定至终点,耗用盐酸17.32mL,则 0.1000g该试样中含CuSO4•5H2O______g.
(4)上述实验中,用25.00mL移液管量取0.1000mol•L-1氢氧化钠溶液25.00mL之前,先用蒸馏水洗净后,再用待装液润洗.吸取液体时,左手拿洗耳球,右手将移液管插入溶液中吸取,当溶液吸至标线以上时,______.然后将移液管垂直放入稍倾斜的锥形瓶中,使管尖与内壁接触…
(5)如果铜屑、硫酸及硝酸都比较纯净,则制得的CuSO4•5H2O中可能存在的杂质是______,除去这种杂质的实验操作名称为______.
附:溶解度表及溶解度曲线
温 度 | 0℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ |
CuSO4•5H2O | 23.1 | 32.0 | 46.4 | 61.8 | 83.8 |
Cu(NO3)2•6H2O | 81.8 | 125.1 | |||
Cu(NO3)2•3H2O | 160 | 178.5 | 208 |
▼优质解答
答案和解析
(1)废铜屑含有少量铁粉、油污,废铜屑放入蒸发皿,灼烧至表面变黑,立即停止加热,目的是除去表面的油污,使铜被氧化为黑色氧化铜的作用;
故答案为:除去铜屑表面油污;
(2)图1的分离方法为倾析法;沉淀的颗粒较大,静止后容易沉降至容器底部,常用倾析法分离;沉淀的颗粒较大,静止后容易沉降至容器底部,常用倾析法分离.沉淀呈胶状或絮状,静止后不容易沉降,不能采取倾析法分离;
A.该方法适用于过滤颗粒较大的沉淀,沉淀呈胶状或絮状,静止后不容易沉降,不能采取倾析法分离,故A不正确;
B.使用该方法过滤后,若沉淀物要洗涤,可注入水(或其他洗涤液),充分搅拌后使沉淀沉降,再进行过滤,符合此过滤操作,故B正确;
C.倾析法过滤可以避免沉淀过早堵塞滤纸小孔而影响过滤速度,故C正确;
D.该操作中玻璃棒的作用为引流作用,故D正确;
故选A.
依据流程图分析可知,第一次调节溶液PH是为了沉淀铁离子生成氢氧化铁沉淀,第二次调节溶液PH是为了抑制铜离子的水解;
第一次调节pH:因pH升高,平衡Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+向右移动,产生Fe(OH)3沉淀而除去Fe3+;
第二次调节pH:是为了抑制铜离子水解Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,而提高产率;
故答案为:倾析法,A;第一次调节pH:因pH升高,平衡Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+向右移动,产生Fe(OH)3沉淀而除去Fe3+;第二次调节pH:是为了抑制铜离子水解Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,而提高产率;
(3)已知:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4称取 0.1000g提纯后的CuSO4•5H2O试样于锥形瓶中,加入0.1000mol•L-1氢氧化钠溶液25.00mL,待反应完全后,过量的氢氧化钠用0.1000mol•L-1盐酸滴定至终点,耗用盐酸17.32mL,计算得到沉淀铜离子需要的氢氧化钠物质的量=0.1000mol•L-1×0.025.00L-0.1000mol•L-1×0.01732mL=0.000768mol,依据CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 反应的化学方程式定量关系计算得到硫酸铜物质的量=0.000384mol,则 0.1000g该试样中含CuSO4•5H2O的质量=0.000384mol×250g/mol=0.0960g;
故答案为:0.0960;
(4)吸取液体时,左手拿洗耳球,右手将移液管插入溶液中吸取,当溶液吸至标线以上时,立即用食指将管口堵住,将管尖离开液面,稍松食指使液面平稳下降,至凹面最低处与标线相切,立即按紧管口,然后将移液管垂直放入稍倾斜的锥形瓶中,使管尖与内壁接触;
故答案为:立即用食指将管口堵住,将管尖离开液面,稍松食指使液面平稳下降,至凹面最低处与标线相切,立即按紧管口;
(5)铜屑、硫酸及硝酸都比较纯净,则制得的CuSO4•5H2O中可能存在的杂质是混有硝酸铜杂质,需利用溶解度的不同,用重结晶的方法进行分离;
故答案为:Cu(NO3)2•6H2O,重结晶;
故答案为:除去铜屑表面油污;
(2)图1的分离方法为倾析法;沉淀的颗粒较大,静止后容易沉降至容器底部,常用倾析法分离;沉淀的颗粒较大,静止后容易沉降至容器底部,常用倾析法分离.沉淀呈胶状或絮状,静止后不容易沉降,不能采取倾析法分离;
A.该方法适用于过滤颗粒较大的沉淀,沉淀呈胶状或絮状,静止后不容易沉降,不能采取倾析法分离,故A不正确;
B.使用该方法过滤后,若沉淀物要洗涤,可注入水(或其他洗涤液),充分搅拌后使沉淀沉降,再进行过滤,符合此过滤操作,故B正确;
C.倾析法过滤可以避免沉淀过早堵塞滤纸小孔而影响过滤速度,故C正确;
D.该操作中玻璃棒的作用为引流作用,故D正确;
故选A.
依据流程图分析可知,第一次调节溶液PH是为了沉淀铁离子生成氢氧化铁沉淀,第二次调节溶液PH是为了抑制铜离子的水解;
第一次调节pH:因pH升高,平衡Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+向右移动,产生Fe(OH)3沉淀而除去Fe3+;
第二次调节pH:是为了抑制铜离子水解Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,而提高产率;
故答案为:倾析法,A;第一次调节pH:因pH升高,平衡Fe3++3H2O⇌Fe(OH)3+3H+向右移动,产生Fe(OH)3沉淀而除去Fe3+;第二次调节pH:是为了抑制铜离子水解Cu2++2H2O⇌Cu(OH)2+2H+,而提高产率;
(3)已知:CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4称取 0.1000g提纯后的CuSO4•5H2O试样于锥形瓶中,加入0.1000mol•L-1氢氧化钠溶液25.00mL,待反应完全后,过量的氢氧化钠用0.1000mol•L-1盐酸滴定至终点,耗用盐酸17.32mL,计算得到沉淀铜离子需要的氢氧化钠物质的量=0.1000mol•L-1×0.025.00L-0.1000mol•L-1×0.01732mL=0.000768mol,依据CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 反应的化学方程式定量关系计算得到硫酸铜物质的量=0.000384mol,则 0.1000g该试样中含CuSO4•5H2O的质量=0.000384mol×250g/mol=0.0960g;
故答案为:0.0960;
(4)吸取液体时,左手拿洗耳球,右手将移液管插入溶液中吸取,当溶液吸至标线以上时,立即用食指将管口堵住,将管尖离开液面,稍松食指使液面平稳下降,至凹面最低处与标线相切,立即按紧管口,然后将移液管垂直放入稍倾斜的锥形瓶中,使管尖与内壁接触;
故答案为:立即用食指将管口堵住,将管尖离开液面,稍松食指使液面平稳下降,至凹面最低处与标线相切,立即按紧管口;
(5)铜屑、硫酸及硝酸都比较纯净,则制得的CuSO4•5H2O中可能存在的杂质是混有硝酸铜杂质,需利用溶解度的不同,用重结晶的方法进行分离;
故答案为:Cu(NO3)2•6H2O,重结晶;
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