胆矾 ( C u S O _ 4 · 5 H _ 2 O…——2021 高考化学第 9 题答案解析

2021_全国甲卷

2021 全国 第 9 题 解答题 区分题
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9. 胆矾 $( \mathrm { C u S O } _ { 4 } \cdot 5 \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } )$ 易溶于水,难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾,并测定其结晶水的含量。回答下列问题:

(1)制备胆矾时,用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外,还必须使用的仪器有\_\_\_\_\_\_\_(填标号)。A.烧杯 B.容量瓶 C.蒸发皿 D.移液管

(2)将CuO加入到适量的稀硫酸中,加热,其主要反应的化学方程式为 \_\_,与直接用废铜和浓硫酸反应相比,该方法的优点是

(3)待CuO完全反应后停止加热,边搅拌边加入适量 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } _ { 2 }$ ,冷却后用 $\mathrm { N H } _ { 3 } { \cdot } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 调 $\mathsf { p H }$ 为 3.5~4,再煮沸10min ,冷却后过滤。滤液经如下实验操作:加热蒸发、冷却结晶、 \_\_\_、乙醇洗涤、 \_\_\_\_,得到胆矾。其中,控制溶液pH为3.5~4的目的是 \_,煮沸10min 的作用是 C

(4)结晶水测定:称量干燥坩埚的质量为 $\mathbf { m } _ { 1 }$ ,加入胆矾后总质量为 $\mathbf { m } _ { 2 }$ ,将坩埚加热至胆矾全部变为白色,置于干燥器中冷至室温后称量,重复上述操作,最终总质量恒定为 $\mathbf { m } _ { 3 }$ 。根据实验数据,胆矾分子中结晶水的个数为 \_(写表达式)。

(5)下列操作中,会导致结晶水数目测定值偏高的是 \_(填标号)。

①胆矾未充分干燥 ②坩埚未置于干燥器中冷却 ③加热时有少胆矾迸溅出来

$$ \mathrm{CuO} + \mathrm{H} _ {2} \mathrm{SO} _ {4} \stackrel {\Delta} {=} \mathrm{CuSO} _ {4} + \mathrm{H} _ {2} \mathrm{O} $$

参考答案

(1). A、C (2). CuO+H SO CuSO +H O (3). 不会产生二氧化硫且产生等量胆矾消耗硫酸少(硫酸利用率高) (4). 过滤 (5). 干燥 (6). 除尽铁,抑制硫酸铜水解 (7). 破坏氢氧化铁胶体,易于过滤 (8). $\frac { 8 0 ( m _ { 2 } - m _ { 3 } ) } { 9 ( m _ { 3 } - m _ { 1 } ) }$ (9). ①③

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