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某同学模拟工业上用废铜屑(杂质仅含有碳、油污)、稀硫酸和浓硝酸来制备五水硫酸铜:主要反应原理为:Cu+2HNO3+H2SO4═CuSO4+2NO↑+2H2O;4NO+3O2+2H2O═4HNO3设计的反应装置如下:实验步骤如下

题目详情
某同学模拟工业上用废铜屑(杂质仅含有碳、油污)、稀硫酸和浓硝酸来制备五水硫酸铜:
主要反应原理为:Cu+2HNO3+H2SO4═CuSO4+2NO↑+2H2O; 4NO+3O2+2H2O═4HNO3
设计的反应装置如下:
作业帮
实验步骤如下:
①将4.5g铜屑利用上图Ⅱ装置灼烧至表面呈现黑色,冷却;
②将铜屑放入装置Ⅰ的四口烧瓶中,加入25mL3mol•L-1硫酸;
③打开活塞a、b,利用恒压滴液漏斗缓慢、分批加入7mL12mol•L-1硝酸,同时缓缓通入氧气;
④用50℃到60℃水浴加热到反应完全;
⑤关闭活塞a,将储气装置换为蒸馏装置,85℃到90℃水浴加热至出现较多晶体,冷却,回收蒸馏所得液体;
⑥向四口烧瓶中加水溶解,将溶液转移至烧杯,经蒸发、冷却、过滤、洗涤、干燥得到五水硫酸铜晶体.
请回答下列问题:
(1)图Ⅱ中仪器a的名称为___.
(2)检查装置Ⅰ气密性的方法是___.
(3)第④步中当水浴加热到___时表示反应完全.
(4)储气装置除了储气和储液作用以外,还可以起到的作用是___,步骤⑤中蒸馏回收的溶液的溶质主要是___.
(5)这样得到的晶体中含有一定量的硝酸铜晶体,为了提高五水硫酸铜晶体的纯度,往往在蒸发前加入某种物质,该物质可以是___.
A.CuO       B.H2SO4       C.Cu2(OH)2CO3       D.Na2SO4
(6)铜的含量可以用碘量法测定,其原理和方法为:2Cu2++4I-═2CuI↓+I2,I2+2S2O32-═2I-+S4O62-.移取一定量的Cu2+溶液,加入过量的kl溶液摇匀,再加入少量的淀粉溶液,用Na2S2O3标准溶液滴定.滴定管在加装溶液前需进行润洗,润洗的操作是:___;当溶液颜色___,且半分钟颜色稳定不变,即达滴定终点.
▼优质解答
答案和解析
将4.5g铜屑在坩埚中灼烧生成CuO,冷却后将氧化了的铜屑放入装置Ⅰ的四口烧瓶中,再加入25mL3mol•L-1硫酸,同时利用恒压滴液漏斗缓慢、分批加入7mL12mol•L-1硝酸,同时缓缓通入氧气,在水浴加热反应完全,利用储气装置收集氮氧化合物,最后向四口烧瓶中加水溶解,并将溶液转移至烧杯,经蒸发、冷却、过滤、洗涤、干燥得到五水硫酸铜晶体;(1)图Ⅱ装置中仪器a为三脚架,故答案为:三脚架;
(2)检查装置Ⅰ气密性的操作方法是关闭活塞a,打开活塞b,向外拉动(或向下推动)活塞c,若一段时间后活塞c恢复至原位,说明气密性良好,故答案为:关闭活塞a,打开活塞b,向外拉动(或向下推动)活塞c,若一段时间后活塞c恢复至原位,说明气密性良好;
(3)随着反应的进行,铜屑固体体积不断减少,当铜屑完全溶解时可判断反应完全,故答案为:铜屑全部溶解;
(4)储气装置除了储气和储液作用以外,还可以通过容器的体积变化来调整装置I内气体压强,达到平衡气压的作用;因硝酸是易挥发性酸,则步骤⑤中蒸馏回收的溶液的溶质主要是硝酸,故答案为:平衡气压;HNO3
(5)通过加入稀硫酸并结合加热蒸馏除去少量硝酸铜晶体,提高五水硫酸铜晶体的纯度,故答案为:B;
(6)滴定管水洗后,润洗操作是往滴定管中注入少量待装液,倾斜滴定管,小心转动,使待装液润湿整支滴定管内壁,把液体从滴定管尖嘴处放出,重复2到3次;淀粉溶液为指示剂,当最后一滴Na2S2O3溶液滴入时,I2与Na2S2O3恰好反应,I2被完全消耗,溶液蓝色褪去,半分钟颜色不变,说明滴定到达终点,
故答案为:往滴定管中注入少量待装液,倾斜滴定管,小心转动,使待装液润湿整支滴定管内壁,把液体从滴定管尖嘴处放出,重复2到3次;由蓝色刚好变为无色.