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实验题 某研究小组在实验室中用铜粉(含铁粉5%以上)制取胆矾(CuSO4·5H2O)并检验其纯度，限选试剂：3 mol·L－1H2SO4溶液、浓硝酸、3%H2O2溶液、0.2 mol·L－1NaOH溶液、20% KSCN溶 液、BaCl2溶液。有关物质溶解度如下表(单位g/100 g H2O)：
温度/℃
| 0
| 20
| 40
| 60
| 80
| 100
|
CuSO4
| 14.3
| 20.7
| 28.5
| 40.0
| 55.0
| 75.4
|
Cu(NO3)2
| 81.8
| 124.8
| 163.1
| 181.8
| 207.8
| 247.3
?
(1)完成制取胆矾的实验方案。
实验步骤
| 预期现象
| 步骤1：除铁。将铜粉置于烧杯中，__________________
| _______________________
| 步骤2：溶解。将步骤1得到的铜粉置于烧杯中，
__________________________
| _______________________
| 步骤3：结晶。将步骤2所得溶液蒸发浓缩至液面有晶膜出现，冷却至室温，过滤得粗产品
| ?
?
(2)完成步骤1后，检验铜粉中的铁是否除尽的实验操作是___________。
(3)若胆矾中含有少量Cu(NO3)2·3H2O，测定其中CuSO4·5H2O的含量，实验步骤如下：称量胆矾样品的质量为m1，加水溶解，滴加足量BaCl2溶液，充分反应后过滤，将滤渣烘干、冷却，称得其质量为m2。样品中CuSO4·5H2O的质量分数为________(列出算式)。
实验题 某研究小组在实验室中用铜粉(含铁粉5%以上)制取胆矾(CuSO4·5H2O)并检验其纯度，限选试剂：3 mol·L－1H2SO4溶液、浓硝酸、3%H2O2溶液、0.2 mol·L－1NaOH溶液、20% KSCN溶液、BaCl2溶液。有关物质溶解度如下表(单位g/100 g H2O)：
温度/℃
| 0
| 20
| 40
| 60
| 80
| 100
| CuSO4
| 14.3
| 20.7
| 28.5
| 40.0
| 55.0
| 75.4
| Cu(NO3)2
| 81.8
| 124.8
| 163.1
| 181.8
| 207.8
| 247.3
?
(1)完成制取胆矾的实验方案。
实验步骤
| 预期现象
| 步骤1：除铁。将铜粉置于烧杯中，__________________
| _______________________
| 步骤2：溶解。将步骤1得到的铜粉置于烧杯中，
__________________________
| _______________________
| 步骤3：结晶。将步骤2所得溶液蒸发浓缩至液面有晶膜出 现，冷却至室温，过滤得粗产品
| ?
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(2)完成步骤1后，检验铜粉中的铁是否除尽的实验操作是___________。
(3)若胆矾中含有少量Cu(NO3)2·3H2O，测定其中CuSO4·5H2O的含量，实验步骤如下：称量胆矾样品的质量为m1，加水溶解，滴加足量BaCl2溶液，充分反应后过滤，将滤渣烘干、冷却，称得其质量为m2。样品中CuSO4·5H2O的质量分数为________(列出算式)。
本题答案：(1)
实验步骤
预期现象
步骤1：加入足
本题解析：(1)制备胆矾的实验设计：根据所给试剂，由于铜不能直接与稀硫酸反应，因此需要氧化剂(H2O2或HNO3)将铜氧化为Cu2＋，Cu2＋对H2O2的分解有催化作用，因此只能用浓硝酸氧化，但如果直接用浓硝酸氧化生成Cu(NO3)2，再和硫酸通过复分解反应制备CuSO4，会增大HNO3的用量且会引入Cu(NO3)2杂质。因此实验中借助反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，即先加硫酸，再加浓硝酸。(2)检验铜中的铁粉是否除尽，还可以通过检验最后一次硫酸洗涤液中是否含有Fe2＋来确定。
(3)CuSO4·5H2O ～ BaSO4
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则样品中CuSO4·5H2O的质量分数为 ×100%。
本题所属考点：【气体的净化、干燥、吸收与收集】
本题难易程度：【一般】
The love of economy is the root of all virtue. 节约是一切美德的根源. |
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