Question

在中学化学实验中，通常用无水硫酸铜检验少量水的存在．由于无水硫酸铜吸湿性很强，需要现制现用．方法甲

在中学化学实验中，通常用无水硫酸铜检验少量水的存在．由于无水硫酸铜吸湿性很强，需要现制现用．方法甲：取2药匙细小的硫酸铜晶体置于______中研碎后放入坩埚，将坩埚放在______上用小火慢慢加热并用玻璃棒不停搅拌，最后将坩埚移入______中进行冷却（请选用合适仪器或设备填空：表面皿、研钵、烧杯、通风橱、试管夹、干燥器、泥三角）．方法乙：取2药匙研碎的硫酸铜晶体于小烧杯中，加入20ml浓硫酸（质量分数不低于98%），并用玻璃棒搅拌，静置5min后倾去浓硫酸，用无水乙醇洗涤数次，倒在滤纸上晾干．交流与讨论：（1）方法甲中，加热温度稍高时会出现变黑现象，原因是______（用化学方程式表示）；（2）方法乙中，浓硫酸的作用是______，为了不浪费药品，对无水乙醇洗涤液进行再生的方法是______，所用的主要玻璃仪器有蒸馏烧瓶、温度计、承接管（牛角管）、锥形瓶______等；（3）用制得的无水硫酸铜检验某双氧水中是否含水时，除了发现固体变蓝外，还发现该双氧水中有气泡产生，对此你有何猜想______；（4）目前工业上正积极探索用浓HNO 3 作氧化剂，用Cu与浓H 2 SO 4 、浓HNO 3 反应，采取间歇加热、逐渐加入浓HNO 3 的方法来制备CuSO 4 ?5H 2 O 的新工艺．模拟制备装置如图所示．问题一如图装置中，分液漏斗内装的液体是______；反应结束时，获取CuSO 4 ?5H 2 O的操作过程是先______，后______；趁热将三颈瓶中的液体倒入烧杯中冷却，析出晶体CuSO 4 ?5H 2 O，过滤、晾干；问题二工业上用石灰乳吸收尾气，除了防止环境污染外，还能得到了有经济实用价值的副产品----亚硝酸钙．尾气吸收生成亚硝酸钙的化学方程式是：______；问题三将石灰乳稀释，可得到澄清石灰水． 澄清石灰水与CO 2 相遇能够产生白色沉淀．某同学想用如图所示装置以大理石和稀盐酸反应制取CO 2 ．教师指出制取等量的气体，该装置需要太多的盐酸，造成浪费．该同学对该装置某部位加了一个小试管，解决了这个问题．请你把改进画在图中合适的位置．______．

Answer 1

方法甲：方法甲是通过加热CuSO 4 ?5H 2 O晶体，使晶体失水而得到无水硫酸铜．首先应将CuSO 4 ?5H 2 O晶体在研钵中研碎，使之成为细小的颗粒或粉末，增大其受热面积，加快失水速度，然后将研碎的CuSO 4 ?5H 2 O晶体放入坩埚中，将坩埚放在泥三角上加热．由于加热失水后的CuSO 4 易吸收空气中的水蒸气，故应将加热后的坩埚放在干燥器中进行冷却． 故答案为：研钵；泥三角；干燥器； 【交流与讨论】（1）在方法甲中，加热温度过高时，由于CuSO 4 ?5H 2 O发生分解反应生成黑色的CuO，导致产品变黑．故答案为：CuSO 4 ?5H 2 O   △   .   CuO+SO 3 +5H 2 O或CuSO 4 ?5H 2 O   △   .   CuO+H 2 SO 4 +4H 2 O也可； （2）方法乙是利用浓硫酸的吸水性，吸取CuSO 4 ?5H 2 O晶体中的水，再用无水乙醇洗掉CuSO 4 吸附的少量浓硫酸，从而得到无水硫酸铜．再生无水乙醇可通过加入CaO（生石灰）进行蒸馏的方法实现．根据蒸馏装置即可确定所需的玻璃仪器还应有酒精灯、冷凝管，故答案为：吸水剂；加CaO后蒸馏（或蒸馏也可）；酒精灯、冷凝管； （3）气泡的产生是由H 2 O 2 在Cu 2+ 的催化作用下发生分解反应生成O 2 所致，故答案为：铜离子（或硫酸铜）对双氧水分解有催化作用； （4）【问题一】本实验首先是Cu与浓硝酸在三颈瓶内发生反应生成Cu（NO 3 ） 2 ，然后用分液漏斗逐渐加入浓硫酸，Cu（NO 3 ） 2 与浓硫酸在加热条件下发生复分解反应而得到CuSO 4 溶液，CuSO 4 溶液冷却结晶即可析出CuSO 4 ?5H 2 O晶体．由于反应过程中有可溶于水的气体NO 2 生成，在撤导管时，操作不规范可以引起倒吸，应先撤导管再迅速撤加热装置； 故答案为：浓硝酸；先撤去导管；后停止加热； 【问题二】Cu与浓硝酸反应过程中，由于HNO 3 的浓度逐渐降低，得到的气体为NO和NO 2 ，且Cu（NO 3 ） 2 与浓硫酸反应过程中，HNO 3 也会发生分解产生NO 2 ，由于NO、NO 2 属于有毒的大气污染物，应对尾气进行处理．根据题意，尾气处理时反应物为NO、NO 2 、Ca（OH） 2 ，生成物为Ca（NO 2 ） 2 和H 2 O，据此可写出相应反应的化学方程式分别为 NO 2 +NO+Ca（OH） 2 =Ca（NO 2 ） 2 +H 2 O 或4NO 2 +2Ca（OH） 2 =Ca（NO 3 ） 2 +Ca（NO 2 ） 2 +2H 2 O， 故答案为：NO 2 +NO+Ca（OH） 2 =Ca（NO 2 ） 2 +H 2 O 或4NO 2 +2Ca（OH） 2 =Ca（NO 3 ） 2 +Ca（NO 2 ） 2 +2H 2 O； 【问题三】在长颈漏斗的下端套一个小试管可防止造成过多盐酸浪费，故答案为：