Question

16．膽礬（CuSO₄•5H₂O）是銅的重要化合物，有著廣泛的應(yīng)用．以下是CuSO₄•5H₂O的實驗室制備流程圖．

請回答下列各題：
（1）向含銅粉的稀硫酸中滴加濃硝酸，隨著銅粉的溶解可能觀察到的實驗現(xiàn)象是溶液呈藍色、有紅棕色氣體生成．
（2）制得的膽礬晶體（CuSO₄•5H₂O）中可能存在的雜質(zhì)是Cu（NO₃）₂（填化學式）．
（3）采用重量法測定CuSO₄•5H₂O的含量時，步驟如下：①取樣，稱量；②加水溶解；③加氯化鋇溶液生成沉淀；④過濾（其余步驟省略）．在過濾前，需要檢驗是否沉淀完全，其操作是向上層清液中繼續(xù)滴加加氯化鋇溶液，若有沉淀產(chǎn)生說明還沒有沉淀完全．
（4）某研究性學習小組用ZRY-1型熱重分析儀對12.5g硫酸銅晶體（CuSO₄•5H₂O）進行熱重分析，隨溫度的升高，硫酸銅晶體依次發(fā)生下列反應(yīng)．
a．CuSO₄•5H₂O$\frac{\underline{\;258℃\;}}{\;}$CuSO₄+5H₂O
b．CuSO₄$\frac{\underline{\;650℃\;}}{\;}$CuO+SO₃↑，2SO₃$\stackrel{△}{?}$2SO₂+O₂
c.4CuO$\frac{\underline{\;1000℃\;}}{\;}$2Cu₂O+O₂↑
實驗過程中熱重分析儀測得殘留固體質(zhì)量為3.8g，試推斷該固體的組分是CuO與Cu₂O（填化學式），其對應(yīng)的物質(zhì)的量之比是2：1．

Answer 1

分析 （1）銅與濃硝酸反應(yīng)有硝酸銅和紅棕色的二氧化氮產(chǎn)生，根據(jù)反應(yīng)的產(chǎn)物判斷現(xiàn)象；
（2）制硫酸銅時，用銅與硝酸、硫酸的混合物反應(yīng)的，所以可根據(jù)反應(yīng)物判斷可能存在的雜質(zhì)；
（3）需要檢驗是否沉淀完全，可以通過檢驗溶液中是否有硫酸根離子判斷，可以向上層清液中繼續(xù)滴加加氯化鋇溶液，若有沉淀產(chǎn)生說明還沒有沉淀完全；
（4）根據(jù)題中反應(yīng)的方程式可知，最后殘留的固體應(yīng)為氧化銅或氧化亞銅或兩者的混合物，根據(jù)銅元素守恒列方程組可求得混合的組成及物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）銅與濃硝酸反應(yīng)為：Cu+4HNO₃（濃）=Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+2H₂O，生成硫酸銅和二氧化氮氣體，觀察到溶液呈藍色、有紅棕色氣體生成，
故答案為：溶液呈藍色；有紅棕色氣體生成；
（2）制硫酸銅時，用銅與硝酸、硫酸的混合物反應(yīng)的，銅與硝酸能生成硝酸銅，所以可能混有硝酸銅雜質(zhì)，化學式為Cu（NO₃）₂，
故答案為：Cu（NO₃）₂；
（3）需要檢驗是否沉淀完全，可以通過檢驗溶液中是否有硫酸根離子判斷，可以向上層清液中繼續(xù)滴加加氯化鋇溶液，若有沉淀產(chǎn)生說明還沒有沉淀完全，
故答案為：向上層清液中繼續(xù)滴加加氯化鋇溶液，若有沉淀產(chǎn)生說明還沒有沉淀完全；
（4）根據(jù)題中反應(yīng)的方程式可知，最后殘留的固體應(yīng)為氧化銅或氧化亞銅或兩者的混合物，設(shè)氧化銅的物質(zhì)的量為xmol，氧化亞銅的物質(zhì)的量為ymol，根據(jù)題意$\left\{\begin{array}{l}{（x+2y）×250=12.5}\\{80x+144y=3.8}\end{array}\right.$，解得x=$\frac{1}{40}$，y=$\frac{1}{80}$，所以CuO與Cu₂O的物質(zhì)的量之比為2：1，
故答案為：CuO與Cu₂O；2：1．

點評 本題考查了物質(zhì)含量的測定、實驗現(xiàn)象等觀察、實驗原理的分析等，題目難度中等，側(cè)重于考查學生的實驗探究能力和計算能力．