新高考化学二轮复习化学实验综合学案.pdf

化学实验综合

1．(2021·全国甲卷)胆矾(CuSO5H·O)易溶于水，难溶于乙醇。某小组用工业废

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铜焙烧得到的CuO(杂质为氧化铁及泥沙)为原料与稀硫酸反应制备胆矾，并测定

其结晶水的含量。回答下列问题：

(1)制备胆矾时，用到的实验仪器除量筒、酒精灯、玻璃棒、漏斗外，还必须使

用的仪器有__________(填标号)。

A．烧杯B．容量瓶C．蒸发皿D．移液管

(2)将CuO加入适量的稀硫酸中，加热，其主要反应的化学方程式为______，与

直接用废铜和浓硫酸反应相比，该方法的优点是___________。

(3)待CuO完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量HO，冷却后用NHH·O

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调pH为～4，再煮沸10min，冷却后过滤。滤液经如下实验操作：加热蒸发、

冷却结晶、________、乙醇洗涤、________，得到胆矾。其中，控制溶液pH为～

4的目的是________________，

煮沸10min的作用是_____________。

(4)结晶水测定：称量干燥坩埚的质量为m，加入胆矾后总质量为m，将坩埚加

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热至胆矾全部变为白色，置于干燥器中冷至室温后称量，重复上述操作，最终

总质量恒定为m，根据实验数据，胆矾分子中结晶水的个数为___________(写

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表达式)。

(5)下列操作中，会导致结晶水数目测定值偏高的是________(填标号)。

①胆矾未充分干燥②坩埚未置于干燥器中冷却③加热时有少量胆矾迸溅出

来

【解析】(1)CuO与稀硫酸反应得到硫酸铜溶液，需要用到烧杯，由硫酸铜溶液

得到胆矾，用蒸发浓缩、冷却结晶的方法，需要用到蒸发皿。(2)CuO中含有氧

化铁及泥沙，加入适量稀硫酸中，加热，发生的主要反应为CuO与稀硫酸的反

△

应，化学方程式为CuO＋HSO=====CuSO＋HO，废铜与浓硫酸的反应为Cu

2442

△

＋2HSO(浓)=====CuSO＋SO↑＋2HO，与直接用废铜和浓硫酸反应相比，

24422

该方法消耗的硫酸量少、不产生有毒气体。(3)由硫酸铜溶液得到胆矾的实验操

作为加热蒸发、冷却结晶、过滤、乙醇洗涤、干燥。控制溶液pH为～4是为了

使Fe3＋的水解反应不断正向进行，将Fe3＋转化为Fe(OH)而除去，同时抑制硫

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酸铜水解。再煮沸10min的作用是破坏氢氧化铁胶体，易于过滤。(4)胆矾的质

量为m－m，无水硫酸铜的质量为m－m，结晶水的质量为(m－m)－(m－

2131213

△

m)＝m－m，根据CuSOx·HO=====CuSO＋xHO，则有160∶18x＝(m－

12342423

80（m－m）

m)∶(m－m)，解得x＝23