硫酸铜在纺织、印刷等行业有广泛用途．（1）工业上可用铜屑、空气与稀硫酸在80℃条件下制备硫酸铜．①如图1是实验室模拟工业制备硫酸铜的装置．反应的化学方程式为，采用水浴加热

Question

硫酸铜在纺织、印刷等行业有广泛用途．
（1）工业上可用铜屑、空气与稀硫酸在80℃条件下制备硫酸铜．
①如图1是实验室模拟工业制备硫酸铜的装置．反应的化学方程式为___，采用水浴加热的优点是___，多孔球泡的作用为___．

②工业生产时可用纯氧代替空气．这一措施能加快反应速率外，还具有的优点是___．
③实验室用H₂O₂溶液和MnO₂制备O₂，反应的化学方程式为___，在图2中，应选用的发生装置为___（填序号，下同），收集装置为___．
（2）以CuSO₄为原料制备碱式碳酸铜[Cu₂（OH）₂CO₃]的过程如图3：

①“沉淀”时的反应为：2CuSO₄+2Na₂CO₃+H₂O=Cu₂（OH）₂CO₃↓+2___+CO₂↑
②检验沉淀是否洗涤干净选用的试剂是___（填化学式），烘干时产品中出现少量黑色物质，可能的原因为___．
③若所得产品的产率（产率= (产品的实际质量)/(产品的理论质量)×100%）偏高，其可能的原因为___（填序号）
a．反应物为完全沉淀        b．过滤时滤纸破损
c．Cu₂（OH）₂CO₃未洗涤干净 d．Cu₂（OH）₂CO₃为完全烘干
④“沉淀”时若有少量3Cu（OH）₂•2CuSO₄生成，则产品中铜元素的质量分数___（填“偏大”“不变”或“偏小”）
（3）T℃时加热32.0g硫酸铜，一段时间后得到15.2gCuO和Cu₂O的混合物，计算该混合物中CuO的质量（写出计算过程）

Answer 1

（1）①铜、氧气和硫酸在加热的条件下反应生成硫酸铜和水，化学方程式为：2Cu+O₂+2H₂SO₄(△.)/()2CuSO₄+2H₂O．直接加热温度过高，反应温度难以控制，水浴加热，反应的温度很好控制，受热均匀，图中多孔球泡的作用是：增大气体与溶液的接触面积，使反应充分进行．
②工业生产时可用纯氧代替空气．这一措施能加快反应速率外，还具有的优点是排除其他气体的干扰；
③用双氧水制氧气应选用的制取装置是固液常温型，收集方法可以是排水法也可是向上排空气法，反应的化学方程式为：2H₂O₂(MnO2.)/(△)2H₂O+O₂↑．
（2）①反应前有2个铜原子、2个硫原子、15个氧原子、2个碳原子、4个钠原子和2个氢原子，反应后2个铜原子、0个硫原子、7个氧原子、2个碳原子、0个钠原子和2个氢原子，依据化学反应前后原子的种类和个数不变可知，2X中有4个钠原子、2个硫原子、8个氧原子，所以X化学是为Na₂SO₄；
②故检验沉淀是否洗涤干净，可检验硫酸根离子的存在，应选用试剂是 HNO₃和BaCl₂溶液；烘干时产品中出现少量黑色物质，可能的原因为碱式碳酸铜受热分解为氧化铜；
③若所得产品的产率（产率=(产品的实际质量)/(产品的理论质量)×100%）偏高，其可能的原因为
a．反应物为完全沉淀，无影响；
b．过滤时滤纸破损，产品的实际质量减少，所得产品的产率降低；
c．Cu₂（OH）₂CO₃未洗涤干净 产品的实际质量增大，所得产品的产率偏高；
d．Cu₂（OH）₂CO₃为完全烘干，所得产品的产率偏高；
④“沉淀”时若有少量3Cu（OH）₂•2CuSO₄生成，则产品中铜元素的质量分数偏大；
（3）反应前后铜元素的质量相等，
设该混合物中CuO的质量为x，则Cu₂O的质量=15.2g-x
32g×(64)/(160)×100%=x×(64)/(80)×100%+（15.2g-x）×(128)/(144)×100%
x=8g
答案：
（1）①2Cu+O₂+2H₂SO₄(△.)/()2CuSO₄+2H₂O；温度易控，受热均匀；增大气体与溶液的接触面积，使反应充分进行；
②排除其他气体的干扰；
③2H₂O₂(MnO2.)/(△)2H₂O+O₂↑．A；D；
（2）①Na₂SO₄；②HNO₃和BaCl₂溶液；碱式碳酸铜受热分解为氧化铜；③cd；④偏大；
（3）混合物中CuO的质量为8g．