銅及銅的化合物在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用。
(一)銅的廣泛應(yīng)用
(1)我國(guó)在西漢時(shí)期就有“曾青(硫酸銅)得鐵則化為銅”之說(shuō),用化學(xué)方程式表示其原理:
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
,該反應(yīng)的基本反應(yīng)類(lèi)型是
置換反應(yīng)
置換反應(yīng)
。
(二)硫酸銅晶體的制備
工業(yè)上用含銅廢料(如:碎銅、電纜皮等)。某化學(xué)小組的同學(xué)提出可以用含銅廢料制備硫酸銅晶體(CuSO
4?xH
2O)主要流程如下:
(2)含銅廢料粉碎的目的是
增大反應(yīng)物之間的接觸面積,加快反應(yīng)速率
增大反應(yīng)物之間的接觸面積,加快反應(yīng)速率
。
(3)該流程中,加入H
2O
2后要求溫度控制在50℃到60℃加熱的原因?yàn)?
防止溫度過(guò)高過(guò)氧化氫分解
防止溫度過(guò)高過(guò)氧化氫分解
。
(4)興趣小組同學(xué)一致指出,將濾液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
(填結(jié)晶方法)、過(guò)濾等操作后,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得硫酸銅晶體(CuSO
4?xH
2O),晶體采用酒精淋洗而不用水的原因是
防止晶體溶于水帶來(lái)?yè)p耗(或酒精有揮發(fā)性便于晾干)
防止晶體溶于水帶來(lái)?yè)p耗(或酒精有揮發(fā)性便于晾干)
。
(三)銅生銹會(huì)生成堿式碳酸銅,而工業(yè)上所制得的堿式碳酸銅種類(lèi)較多,其組成表示為:xCuCO
3?yCu(OH)
2?zH
2O。
資料:xCuCO
3?yCu(OH)
2?zH
2O加熱至200℃時(shí)會(huì)分解得到氧化銅,二氧化碳和水。
測(cè)定某種產(chǎn)品的組成,該興趣小組準(zhǔn)確稱(chēng)量了25.8g的樣品,設(shè)計(jì)了如下裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表:
|
B中溶液質(zhì)量/g |
C中溶液質(zhì)量/g |
D中溶液質(zhì)量/g |
E中固體質(zhì)量/g |
反應(yīng)前 |
100.0 |
100.0 |
100.0 |
120.5 |
反應(yīng)后 |
105.4 |
104.4 |
100.2 |
120.5 |
實(shí)驗(yàn)分析和數(shù)據(jù)處理
(5)實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該先
檢查裝置氣密性
檢查裝置氣密性
,再鼓入一段時(shí)間氮?dú)夂蠓Q(chēng)量B、C、D、E的質(zhì)量。
(6)停止鼓入氮?dú)?,調(diào)控溫電加熱220℃持續(xù)加熱,觀察到裝置B中
不再有氣泡生成
不再有氣泡生成
時(shí)表明堿式碳酸銅已經(jīng)完全分解。
(7)反應(yīng)結(jié)束后,再緩緩鼓入一段時(shí)間氮?dú)獾哪康氖?
排出裝置內(nèi)氣體,使生成的二氧化碳和水蒸氣被后面的裝置充分吸收
排出裝置內(nèi)氣體,使生成的二氧化碳和水蒸氣被后面的裝置充分吸收
。
(8)該堿式碳酸銅的化學(xué)式是
CuCO3?Cu(OH)2?2H2O
CuCO3?Cu(OH)2?2H2O
。(寫(xiě)出詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程)