Question

某課外研究小組，用含有較多雜質(zhì)的銅粉，通過(guò)不同的化學(xué)反應(yīng)制取膽礬．其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程為（粗制氧化銅中還含有較多的銅）：

完成下列填空：
（1）銅中含有大量的有機(jī)物，可采用灼燒的方法除去有機(jī)物，灼燒時(shí)除三腳架、坩堝鉗、泥三角外，實(shí)驗(yàn)所需的儀器還須有

 

．
（2）通過(guò)途徑Ⅱ?qū)崿F(xiàn)用粗制氧化銅制取膽礬，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟：酸溶、加熱通氧氣、過(guò)濾、

 

、冷卻結(jié)晶、

 

、自然干燥．
（3）由粗制氧化銅通過(guò)兩種途徑制取膽礬，與途徑Ⅰ相比途徑Ⅱ的優(yōu)點(diǎn)是：

 

、

 

．
（4））在測(cè)定所得膽礬（CuSO₄?xH₂O）中結(jié)晶水x值的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中：稱量操作至少進(jìn)行

 

次．
（5）若測(cè)定結(jié)果x值偏高，可能的原因是

 

a．加熱溫度過(guò)高            b．膽礬晶體的顆粒較大
c．加熱后放在空氣中冷卻     d．膽礬晶體部分風(fēng)化．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）根據(jù)給固體加熱的操作方法進(jìn)行判斷需要的儀器，然后寫出還缺少的儀器名稱；
（2）由硫酸銅溶液制得硫酸銅晶體，經(jīng)過(guò)濾后加熱蒸發(fā)硫酸銅溶液，冷卻結(jié)晶后、過(guò)濾、干燥后可得純凈的硫酸銅晶體；
（3）途徑Ⅰ有濃硫酸參加反應(yīng)，消耗較多硫酸，并產(chǎn)生污染性二氧化硫氣體；
（4）應(yīng)稱量坩堝的質(zhì)量，坩堝和晶體的質(zhì)量，加熱后坩堝的質(zhì)量，加熱后再稱量一次坩堝的質(zhì)量，判斷質(zhì)量是否發(fā)生變化，共稱量4次；
（5）a．溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致硫酸銅分解，質(zhì)量變化較大；            
b．膽礬晶體的顆粒較大，會(huì)導(dǎo)致晶體解熱分解不完全，質(zhì)量變化偏小；
c．在空氣中冷卻，會(huì)吸收空氣中的水重新形成晶體；    
d．膽礬晶體部分風(fēng)化，會(huì)使水的含量較小，結(jié)果偏�。�

解答： 解：（1）樣品需要放在瓷坩堝中、用酒精燈加熱、加熱時(shí)將瓷坩堝放在三腳架上的泥三角上加熱、加熱過(guò)程中需要用玻璃棒攪拌、移動(dòng)瓷坩堝需要使用坩堝鉗、加熱后放在石棉網(wǎng)上冷卻，所以灼燒時(shí)除三腳架、坩堝鉗、泥三角外，實(shí)驗(yàn)所需的儀器還須有：瓷坩堝、酒精燈、玻璃棒，
故答案為：瓷坩堝、酒精燈、玻璃棒；    
（2）由硫酸銅溶液制得硫酸銅晶體，經(jīng)過(guò)濾后加熱蒸發(fā)硫酸銅溶液，冷卻結(jié)晶后、過(guò)濾、干燥后可得純凈的硫酸銅晶體，
故答案為：蒸發(fā)；過(guò)濾；
（3）比較反應(yīng)的兩個(gè)途徑，途徑Ⅰ有濃硫酸參加反應(yīng)，消耗較多硫酸，并產(chǎn)生污染性二氧化硫氣體，所以與途徑Ⅰ相比途徑Ⅱ的優(yōu)點(diǎn)是：產(chǎn)生等量膽礬途徑 II消耗硫酸少，途徑II不會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體
故答案為：產(chǎn)生等量膽礬途徑 II消耗硫酸少；途徑II不會(huì)產(chǎn)生污染大氣的氣體；
（4）測(cè)定所得膽礬（CuSO₄?xH₂O）中結(jié)晶水x值，應(yīng)稱量坩堝的質(zhì)量，坩堝和晶體的質(zhì)量，加熱后坩堝的質(zhì)量，加熱后再稱量一次坩堝的質(zhì)量，判斷質(zhì)量是否在誤差允許范圍內(nèi)及兩次值是否相差不超過(guò)0.1g，共稱量4次，
故答案為：4；
（5）a．加熱溫度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致硫酸銅分解，質(zhì)量變化較大，導(dǎo)致結(jié)果偏大，故a正確；            
b．膽礬晶體的顆粒較大，會(huì)導(dǎo)致晶體解熱分解不完全，質(zhì)量變化偏小，結(jié)果偏小，故b錯(cuò)誤；
c．加熱后放在空氣中冷卻，會(huì)吸收空氣中的水重新形成晶體，結(jié)果偏小，故c錯(cuò)誤；    
d．膽礬晶體部分風(fēng)化，會(huì)使水的含量較小，結(jié)果偏小，故d錯(cuò)誤．
故答案為：a．

點(diǎn)評(píng)：本題通過(guò)膽礬的制備流程，考查了物質(zhì)制備方案的設(shè)計(jì)，涉及銅及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用、化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作、環(huán)境保護(hù)等知識(shí)，題目難度中等，注意掌握物質(zhì)制備方案的方法，明確制備原理及正確的操作方法為解答關(guān)鍵．