在电缆生产过程中,不可避免地会产生一定量的含铜废料(如:零碎电缆)。某化学兴趣小组提出可以用含铜废料制备胆矾(CuSO4·XH2O)。
查阅资料:(1)过氧化氢在常温下会缓慢分解为氧气和水。对其水溶液加热、光照或加催化剂(如MnO2 )都会促进其分解。
(2)CuSO4·XH2O可溶于水,在加热时会生成CuSO4和H2O。
I、硫酸铜的制备
方案1:甲同学根据已学知识,提出了制备硫酸铜方案:
方案2:乙同学根据查阅资料找到了一种工业制备硫酸铜的流程:
(1)写出上述方案中的②处铜或铜的化合物有关的化学反应方程式是:。
(2)从环保角度对两套方案的不同部分进行比较,你认为方案________(填1或2)更合理。理由是:________。
(3)方案2中,加入H2O2后要求温度控制在50℃到60℃加热的可能的原因为________。
(4)若上述方案所用的稀硫酸是在实验室中由稀释浓硫酸得到,在稀释浓硫酸时的操作是:
。
(5)兴趣小组同学一致指出,将滤液经蒸发、降温结晶等操作后,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得硫酸铜晶体。晶体采用酒精淋洗的优点是________。
II、硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水(xH2O)含量的测定
学习小组取12.5g硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)进行热分解,获得相关数据,并绘制成固体质量一温度的关系如图。
(1)在加热过程中,随着水分的失去,固体颜色将由蓝色逐渐变为________色,最终变为黑色;
(2)650℃以上时,硫酸铜固体就会发生分解,生成黑色金属氧化物、二氧化硫及氧气,此反应的化学方程式为________;
(3)根据图中数据,计算CuSO4·xH2O中x的值为________。(请写出计算过程)
(4)若将4.0g剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了0.4g后质量不再改变,写出剩余固体的化学式:。
Ⅲ、硫酸铜的应用
波尔多液是用硫酸铜和石灰乳配成的一种天蓝色、粘稠的悬浊液,其有效成分是Cu4(OH)6SO4,其中铜元素的化合价为________。碱式盐可以写成盐和碱的形式,例如碱式碳酸铜可以写成CuCO3·Cu(OH)2,则Cu4(OH)6SO4可以写成盐和碱的形式为________,其杀菌机理可看作是Cu2+使病原菌失去活性,这说明病原菌的主体是________(填一种有机物名称)。
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在电缆生产过程中,不可避免地会产生一定量的含铜废料(废料中电缆皮和其它杂质不参与化学反应也不溶于水)。某化学兴趣小组的同学得知这一情况后,想回收利用含铜废料,根据工业制备硫酸铜的流程做了如下实验:
查阅资料:Cu+H2SO4+H2O2CuSO4+2H2O
(1)将废料粉碎的目的是_____;过滤操作中玻璃棒的作用:_____。
(2)滤液中硫酸铜的质量分数_____?
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