Question

【題目】某化工廠用石灰石和廢銅屑等設計生產石青、波爾多液的工藝流程如下：

一、產品制備

（1）流程圖中X的化學式為______；

（2）反應②分兩步進行，化學方程式分別為：第一步______，第二步______；

（3）硫酸銅的溶解度如下表：

溫度/℃	0	10	20	30	40	50	60	80	100
溶解度/g	14.3	17.4	20.7	25.0	28.5	33.3	40.0	55.0	75.4

蒸發濃縮后熱溶液經處理大量析出晶體，溫度到達30℃時，剩余硫酸銅溶液的溶質質量分數為______；待結晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水洗滌2-3次，用冰水洗滌的目的是：Ⅰ是除去晶體表面的雜質； Ⅱ是______。

（4）反應④中硫酸銅、生石灰和水制備波爾多液，其總反應化學方程式為______。

二、組成測定

資料：石青的化學式是aCuCO3·bCu(OH)2，已知Cu(OH)2和CuCO3都能受熱分解，分別生成兩種氧化物，其中Cu(OH)2的分解溫度為66℃到68℃，CuCO3的分解溫度為200℃到220℃。

為測定其組成，小組同學稱取石青樣品34.6g，用下圖裝置進行實驗。

（5）洗氣瓶A中氫氧化鈉溶液的作用是______；B中所裝液體為______。

（6）現控制C裝置中的溫度為250℃對石青進行熱分解，直至C裝置中剩余固體質量不再變化為止，再緩緩通入一段時間空氣后，冷卻后裝置D增重1.8g，裝置E增重8.8g。通過計算可得 a︰b＝______。

（7）若缺少F裝置，測得的a︰b的值會______（選填“偏大”、“偏小”、“不變”）。

三、產物探究

取22.2g樣品，對固體進行熱分解實驗，測定剩余固體質量與分解溫度之間關系如圖。請回答下列問題：

（8）0～66℃固體質量沒有發生變化的原因可能是_______。

（9）m=________。

（10）若將mg剩余固體繼續加熱到更高的溫度，發現固體質量減少了2.4g后質量不再改變，寫出此過程中可能發生反應的化學方程式：______。

Answer 1

【答案】CO2 20% 減少硫酸銅晶體的溶解損耗 除去空氣中CO2 濃硫酸 2︰1 偏大 未達到反應所需溫度 24.0 4CuO2Cu2O + O2↑

【解析】

石灰石煅燒生成氧化鈣和二氧化碳，銅和氧氣反應生成氧化銅，然后氧化銅和硫酸反應生成硫酸銅和水，二氧化碳和而氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水。

（1）石灰石煅燒生成氧化鈣和二氧化碳，流程圖中X的化學式為CO2。

（2）反應②分兩步進行，先是銅和氧氣反應生成氧化銅，然后氧化銅和硫酸反應生成硫酸銅和水，化學方程式分別為：第一步為，第二步為。

（3）蒸發濃縮后熱溶液經處理大量析出晶體，溫度到達30℃時，此時溶解度為25g，所以剩余硫酸銅溶液的溶質質量分數為；待結晶完畢后，濾出晶體，用少量冰水洗滌23次，用冰水洗滌的目的是：Ⅰ是除去晶體表面的雜質；Ⅱ是減少硫酸銅晶體的溶解損耗。

（4）反應④中硫酸銅、生石灰和水制備波爾多液，其總反應化學方程式為。

（5）二氧化碳和而氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，洗氣瓶A中氫氧化鈉溶液的作用是除去空氣中CO2；濃硫酸具有吸水性，故B中所裝液體為濃硫酸。

（6）控制C裝置中的溫度為250℃對石青進行熱分解，直至C裝置中剩余固體質量不再變化為止，再緩緩通入一段時間空氣后，冷卻后裝置D增重1.8g(即來自氫氧化銅的生成物水的質量為1.8g)，裝置E增重8.8g(來自碳酸銅的生成物二氧化碳的質量為8.8g)，生成的水、二氧化碳的分子個數與氫氧化銅與碳酸銅的分子個數相同，故。

（7）若缺少F裝置，導致空氣中的二氧化碳和水被E吸收，導致二氧化碳質量變大，則測得的a:b的值會偏大。

（8）固體反應需要加熱，0～66℃固體質量沒有發生變化的原因可能是未達到反應所需溫度。

（9）設生成的氧化銅的質量為m

（10）若將mg剩余固體繼續加熱到更高的溫度，發現固體質量減少了2.4g后質量不再改變，說明氧化銅分解生成了氣體，所以銅元素降為+1價生成氧化亞銅，同時生成氧氣，此過程中可能發生反應的化學方程式為4CuO2Cu2O + O2↑。