某企業(yè)是一家以生產電纜類產品為主的地方明星企業(yè)。在電纜生產過程中,不可避免地會產生一定量的含銅廢料(如:零碎電纜)。某化學興趣小組的同學得知這一情況后,提出可以用含銅廢料制備膽礬(CuSO
4·5H
2O)。
I、硫酸銅的制備
方案1:甲同學根據已學知識,提出了制備硫酸銅方案:
方案2:乙同學根據查閱資料找到了一種工業(yè)制備硫酸銅的流程:
(1)上述方案中的①、②、③三處,與銅或銅的化合物有關的化學反應方程式分別是:
①_________; ②__________; ③_________________;
(2)從環(huán)保角度對兩套方案的不同部分進行比較,你認為方案________________(填1或2)更合理。理由是:__________________。
(3)方案2中,加入H
2O
2后要求溫度控制在50℃到60℃加熱的原因為______________
(4)若上述方案所用的稀硫酸溶質質量分數為36.8%,問每1L98%的濃硫酸(密度為1.84g/mL)能配制出這種稀硫酸______________g,需水___________________ L(水的密度為1.0g/mL)。在實驗室中稀釋濃硫酸時,是如何操作的:________________。
(5)興趣小組同學一致指出,將濾液經蒸發(fā)、降溫結晶等操作后,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得硫酸銅晶體。晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點是 _______________。
II、硫酸銅晶體(CuSO
4·xH
2O)中結晶水(xH
2O)含量的測定
在老師的指導下,學習小組取12.5g硫酸銅晶體(CuSO
4·xH
2O)進行熱分解,獲得相關數據,并繪制成固體質量一溫度的關系如圖。
(1)在加熱過程中,隨著水分的失去,固體顏色將由藍色逐漸變?yōu)開___________色,最終變?yōu)楹谏?
(2)650℃以上時,硫酸銅固體就會發(fā)生分解,生成黑色金屬氧化物、二氧化硫及氧氣,此反應的化學方程式為____________ ;
(3)根據圖中數據,計算CuSO4·xH2O中x的值為_____________。(請寫出計算過程)
(4)若將4.0g剩余固體繼續(xù)加熱到更高的溫度,發(fā)現固體質量減少了0.4g后質量不再改變,寫出此過程中可能發(fā)生反應的化學方程式:_____________。
Ⅲ、硫酸銅的應用波爾多液是用硫酸銅和石灰乳配成的一種天藍色、粘稠的懸濁液,其有效成分是Cu4(OH)6SO4,其中銅元素的化合價為________________。堿式鹽可以寫成鹽和堿的形式,例如堿式碳酸銅可以寫成CuCO3·Cu(OH)2,則Cu4(OH)6SO4可以寫成鹽和堿的形式為______________,其殺菌機理可看作是Cu2+使病原菌失去活性,這說明病原菌的主體是__________________(填一種有機物名稱)。