Question

6．某課外研究小組，用含有較多雜質(zhì)的銅粉，通過不同的化學(xué)反應(yīng)制取膽礬（CuSO₄•5H₂O）．其設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過程如圖所示：

請(qǐng)回答下列問題：
（1）雜質(zhì)銅中有含有大量的碳粉，可采用在蒸發(fā)皿中灼燒的方法除去，其化學(xué)方程式為C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂．
（2）灼燒后的蒸發(fā)皿中依然有黑色粉末，于是小華得出了碳粉沒有反應(yīng)完的結(jié)論，但遭到了其他同學(xué)的反對(duì)，他們的理由是AB．
A．灼燒過程中部分氧化銅被還原
B．灼燒不充分銅未被完全氧化
C．氧化銅在加熱過程中分解生成銅
（3）通過途徑Ⅱ?qū)崿F(xiàn)用粗制氧化銅制取膽礬，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟：酸溶、加熱通氧氣、過濾、蒸發(fā)（填操作名稱）、冷卻結(jié)晶．
（4）由粗制氧化銅通過途徑Ⅰ制取膽礬的反應(yīng)方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）═CuSO₄+2X+SO₂↑，X的化學(xué)式為H₂O．與途徑Ⅰ相比，途徑Ⅱ的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)物無污染，更加環(huán)保（答出一點(diǎn)即可）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)碳加熱生成二氧化碳解答；
（2）根據(jù)氧化銅和銅的性質(zhì)分析，銅在加熱條件下易生成氧化銅，氧化銅穩(wěn)定，難以分解；
（3）由硫酸銅溶液制得硫酸銅晶體，經(jīng)過濾后加熱蒸發(fā)硫酸銅溶液，冷卻結(jié)晶后、過濾、干燥后可得純凈的硫酸銅晶體；
（4）由質(zhì)量守恒定律：反應(yīng)前后，原子種類、數(shù)目均不變，據(jù)此由反應(yīng)的化學(xué)方程式推斷生成物X的化學(xué)式．途徑Ⅰ有濃硫酸參加反應(yīng)，消耗較多硫酸，并產(chǎn)生污染性二氧化硫氣體．

解答 解：（1）碳加熱生成二氧化碳，其化學(xué)方程式為：C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂；
（2）銅在加熱條件下易生成氧化銅，氧化銅穩(wěn)定，難以分解，故答案為：AB； 
（3）由硫酸銅溶液制得硫酸銅晶體，經(jīng)過濾后加熱蒸發(fā)硫酸銅溶液，冷卻結(jié)晶后、過濾、干燥后可得純凈的硫酸銅晶體，故答案為：蒸發(fā)；過濾；
（4）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+2X+SO₂↑，反應(yīng)物中銅、氫、硫、氧原子個(gè)數(shù)分別為1、4、2、8，反應(yīng)后的生成物中銅、氫、硫、氧原子個(gè)數(shù)分別為1、0、2、6，根據(jù)反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目不變，則2X中含有4個(gè)氫原子和2個(gè)氧原子，則每個(gè)X分子由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成，則物質(zhì)X的化學(xué)式為H₂O．比較反應(yīng)的兩個(gè)途徑，途徑Ⅰ有濃硫酸參加反應(yīng)，消耗較多硫酸，并產(chǎn)生污染性二氧化硫氣體，
故答案為：（1）C+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$CO₂；（2）AB；（3）過濾、蒸發(fā)；（4）H₂O，產(chǎn)物無污染，更加環(huán)保．

點(diǎn)評(píng) 本題考查硫酸銅晶體的制備方案設(shè)計(jì)，涉及化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，本題難度不大．利用化學(xué)反應(yīng)前后元素守恒、原子守恒來確定物質(zhì)的化學(xué)式是正確解題的關(guān)鍵．