Question

13．膽礬（CuSO₄•5H₂O）有廣泛的用途．某研究性學(xué)習(xí)小組利用某次實(shí)驗(yàn)后的稀硫酸、稀硝酸混合液制備膽礬．實(shí)驗(yàn)流程如圖：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）操作X為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶．過(guò)濾需要用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒．
（2）NO需要回收利用，NO與空氣、H₂O反應(yīng)生成硝酸的化學(xué)方程式4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃．
（3）現(xiàn)有48g銅粉（其中含CuO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%），將其加入一定量稀硫酸、稀硝酸混合液恰好完全反應(yīng)生成CuSO₄
①理論上得到膽礬的質(zhì)量為180g．
②原混合液中硫酸和硝酸的物質(zhì)的量之比為9：5．

Answer 1

分析 （1）銅粉與稀硫酸、稀硝酸反應(yīng)生成硫酸銅溶液，如得到膽礬，應(yīng)將溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶操作，然后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥可得到晶體；過(guò)濾需要用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒；
（2）NO與空氣、H₂O反應(yīng)生成硝酸，結(jié)合質(zhì)量守恒平衡方程式．
（3）計(jì)算CuO、Cu的質(zhì)量，結(jié)合銅元素質(zhì)量守恒可計(jì)算CuSO₄•5H₂O的質(zhì)量；結(jié)合反應(yīng)的離子方程式計(jì)算原混合液中硫酸和硝酸的物質(zhì)的量之比．

解答 解：（1）銅粉與稀硫酸、稀硝酸反應(yīng)生成硫酸銅溶液，如得到膽礬，應(yīng)將溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶操作，然后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、干燥可得到晶體；過(guò)濾需要用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒；
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；漏斗、燒杯、玻璃棒；
（2）NO與空氣、H₂O反應(yīng)生成硝酸，反應(yīng)的方程式為4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃；
故答案為：4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃；
（3）①n（CuO）=48g×20%÷80g/mol=0.12mol，n（Cu）=48g×（1-20%）÷64g/mol=0.6mol，則n（CuSO₄•5H₂O）=0.12mol+0.6mol=0.72mol，m（CuSO₄•5H₂O）=0.72mol×250g/mol=180g；
故答案為：180 g；
②發(fā)生反應(yīng)：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
n（HNO₃）=$\frac{0.6mol}{3}×2$=0.4mol，n（H₂SO₄）=n（CuSO₄•5H₂O）=0.72mol，
則n（H₂SO₄）：n（HNO₃）=0.72mol：0.4mol=9：5；
故答案為：9：5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離、提純的實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和�?jì)算能力的考查，主要把握實(shí)驗(yàn)的原理、操作方法以及守恒法應(yīng)用于化學(xué)方程式的計(jì)算，難度中等．