Question

CuSO₄?5H₂O是銅的重要化合物，有著廣泛的應(yīng)用．以下是實(shí)驗(yàn)室以拋光廠的廢銅屑（含有少量鐵粉、油污）為原料來(lái)制備、提純CuSO₄?5H₂O及含量測(cè)定的流程：
步驟1、銅的提純
將3克廢銅屑放入蒸發(fā)皿，灼燒至表面變黑，立即停止加熱；冷卻備用
步驟2、硫酸銅晶體粗產(chǎn)品的制備

步驟3、硫酸銅的提純

步驟4、硫酸銅的純度檢驗(yàn)
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）步驟1中廢銅屑進(jìn)行灼燒的主要目的為：Ⅰ．使銅屑部分氧化成氧化銅；
Ⅱ．

 

（2）步驟3中要進(jìn)行多次過(guò)濾，可采用如圖1的方法，其名稱(chēng)為

 

，下列關(guān)于該過(guò)濾方法的說(shuō)法不正確的是

 

 
A．該方法適用于過(guò)濾膠狀沉淀或顆粒較小的沉淀
B．使用該方法過(guò)濾后，若沉淀物要洗滌，可注入水（或其他洗滌液），充分?jǐn)嚢韬笫钩恋沓两担�再進(jìn)行過(guò)濾
C．這種過(guò)濾方法可以避免沉淀過(guò)早堵塞濾紙小孔而影響過(guò)濾速度
D．該操作中玻璃棒的作用為引流
本步驟中濾液要進(jìn)行兩次調(diào)節(jié)pH，其主要目的依次為：

 

；

 

．（請(qǐng)結(jié)合離子方程式和簡(jiǎn)要的語(yǔ)言來(lái)描述）
（3）已知：CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄稱(chēng)取 0.1000g提純后的CuSO₄?5H₂O試樣于錐形瓶中，加入0.1000mol?L^-1氫氧化鈉溶液25.00mL，待反應(yīng)完全后，過(guò)量的氫氧化鈉用0.1000mol?L^-1鹽酸滴定至終點(diǎn)，耗用鹽酸17.32mL，則 0.1000g該試樣中含CuSO₄?5H₂O

 

g．
（4）上述實(shí)驗(yàn)中，用25.00mL移液管量取0.1000mol?L^-1氫氧化鈉溶液25.00mL之前，先用蒸餾水洗凈后，再用待裝液潤(rùn)洗．吸取液體時(shí)，左手拿洗耳球，右手將移液管插入溶液中吸取，當(dāng)溶液吸至標(biāo)線以上時(shí)，

 

．然后將移液管垂直放入稍?xún)A斜的錐形瓶中，使管尖與內(nèi)壁接觸…
（5）如果銅屑、硫酸及硝酸都比較純凈，則制得的CuSO₄?5H₂O中可能存在的雜質(zhì)是

 

，除去這種雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作名稱(chēng)為

 

．
附：溶解度表及溶解度曲線

溫   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

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）廢銅屑含有少量鐵粉、油污，廢銅屑放入蒸發(fā)皿，灼燒至表面變黑，立即停止加熱，冷卻備用，目的是除去表面的油污，使銅被氧化為黑色氧化銅的作用；
（2）圖1的分離方法為傾析法；沉淀的顆粒較大，靜止后容易沉降至容器底部，常用傾析法分離．
依據(jù)流程圖分析可知，第一次調(diào)節(jié)溶液PH是為了沉淀鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，第二次調(diào)節(jié)溶液PH是為了抑制銅離子的水解；
（3）依據(jù)題干數(shù)據(jù)結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析，依據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算和硫酸銅反應(yīng)的氫氧化鈉物質(zhì)的量，得到CuSO₄?5H₂O的物質(zhì)的量計(jì)算含量；
（4）依據(jù)移液管的使用方法回答；
（5）根據(jù)反應(yīng)物判斷可能存在的雜質(zhì)，溶解度不同的可溶性鹽可用重結(jié)晶法分離；

解答： 解：（1）廢銅屑含有少量鐵粉、油污，廢銅屑放入蒸發(fā)皿，灼燒至表面變黑，立即停止加熱，目的是除去表面的油污，使銅被氧化為黑色氧化銅的作用；
故答案為：除去銅屑表面油污；
（2）圖1的分離方法為傾析法；沉淀的顆粒較大，靜止后容易沉降至容器底部，常用傾析法分離；沉淀的顆粒較大，靜止后容易沉降至容器底部，常用傾析法分離．沉淀呈膠狀或絮狀，靜止后不容易沉降，不能采取傾析法分離；
A．該方法適用于過(guò)濾顆粒較大的沉淀，沉淀呈膠狀或絮狀，靜止后不容易沉降，不能采取傾析法分離，故A不正確；
B．使用該方法過(guò)濾后，若沉淀物要洗滌，可注入水（或其他洗滌液），充分?jǐn)嚢韬笫钩恋沓两�，再進(jìn)行過(guò)濾，符合此過(guò)濾操作，故B正確；
C．傾析法過(guò)濾可以避免沉淀過(guò)早堵塞濾紙小孔而影響過(guò)濾速度，故C正確；
D．該操作中玻璃棒的作用為引流作用，故D正確；
故選A．
依據(jù)流程圖分析可知，第一次調(diào)節(jié)溶液PH是為了沉淀鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，第二次調(diào)節(jié)溶液PH是為了抑制銅離子的水解；
第一次調(diào)節(jié)pH：因pH升高，平衡Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺向右移動(dòng)，產(chǎn)生Fe（OH）₃沉淀而除去Fe³⁺；
 第二次調(diào)節(jié)pH：是為了抑制銅離子水解Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，而提高產(chǎn)率；
故答案為：傾析法，A；第一次調(diào)節(jié)pH：因pH升高，平衡Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺向右移動(dòng)，產(chǎn)生Fe（OH）₃沉淀而除去Fe³⁺；第二次調(diào)節(jié)pH：是為了抑制銅離子水解Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺，而提高產(chǎn)率；
（3）已知：CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄稱(chēng)取 0.1000g提純后的CuSO₄?5H₂O試樣于錐形瓶中，加入0.1000mol?L^-1氫氧化鈉溶液25.00mL，待反應(yīng)完全后，過(guò)量的氫氧化鈉用0.1000mol?L^-1鹽酸滴定至終點(diǎn)，耗用鹽酸17.32mL，計(jì)算得到沉淀銅離子需要的氫氧化鈉物質(zhì)的量=0.1000mol?L^-1×0.025.00L-0.1000mol?L^-1×0.01732mL=0.000768mol，依據(jù)CuSO₄+2NaOH=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄ 反應(yīng)的化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算得到硫酸銅物質(zhì)的量=0.000384mol，則 0.1000g該試樣中含CuSO₄?5H₂O的質(zhì)量=0.000384mol×250g/mol=0.0960g；
故答案為：0.0960；
（4）吸取液體時(shí)，左手拿洗耳球，右手將移液管插入溶液中吸取，當(dāng)溶液吸至標(biāo)線以上時(shí)，立即用食指將管口堵住，將管尖離開(kāi)液面，稍松食指使液面平穩(wěn)下降，至凹面最低處與標(biāo)線相切，立即按緊管口，然后將移液管垂直放入稍?xún)A斜的錐形瓶中，使管尖與內(nèi)壁接觸；
故答案為：立即用食指將管口堵住，將管尖離開(kāi)液面，稍松食指使液面平穩(wěn)下降，至凹面最低處與標(biāo)線相切，立即按緊管口；
（5）銅屑、硫酸及硝酸都比較純凈，則制得的CuSO₄?5H₂O中可能存在的雜質(zhì)是混有硝酸銅雜質(zhì)，需利用溶解度的不同，用重結(jié)晶的方法進(jìn)行分離；
故答案為：Cu（NO₃）₂?6H₂O，重結(jié)晶；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)含量的測(cè)定方法和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)驗(yàn)證，主要是鎦出分析判斷，過(guò)程中的定量計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．