硫酸銅在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用。
(一)硫酸銅的廣泛應(yīng)用
(1)工業(yè)上,硫酸銅可用于濕法煉銅,原理是:
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
(化學(xué)方程式表示)。
(2)農(nóng)業(yè)上,硫酸銅可以與 氫氧化鈣
氫氧化鈣
混合,配制農(nóng)藥波爾多液。
(二)硫酸銅晶體的制備
工業(yè)上用含銅廢料(如:碎銅、電纜皮等)制備硫酸銅晶體(CuSO4?5H2O)主要流程如下:
(1)含銅廢料粉碎的目的是 增大反應(yīng)物接觸面積,使反應(yīng)更快、更充分
增大反應(yīng)物接觸面積,使反應(yīng)更快、更充分
。
(2)該流程中,加入H2O2后要求溫度控制在50℃到60℃加熱的原因?yàn)?防止過(guò)氧化氫受熱分解
防止過(guò)氧化氫受熱分解
。
(三)重識(shí)硫酸銅
某興趣小組同學(xué)將NaOH溶液滴入CuSO4溶液中,觀察到溶液中產(chǎn)生了淺綠色的沉淀。這與教材中描述的現(xiàn)象不一致,于是他對(duì)該淺綠色沉淀的成分進(jìn)行探究。
【提出問(wèn)題】淺綠色固體的成分是什么?
【查閱資料】
①當(dāng)溫度達(dá)到66℃-68℃時(shí),Cu(OH)2的受熱分解,生成兩種氧化物;
②NaOH與CuSO4反應(yīng)會(huì)生成Cu(OH)2,也會(huì)生成Cu4(OH)6SO4(堿式硫酸銅);
③Cu4(OH)6SO4不溶于水,能與酸反應(yīng),分解溫度需300℃。
【建立假設(shè)】
假設(shè)一:淺綠色固體為Cu(OH)2和Cu4(OH)2SO4
假設(shè)二:淺綠色固體為Cu(OH)2
假設(shè)三:淺綠色固體為Cu4(OH)2SO4
淺綠色固體為Cu4(OH)2SO4
。
步驟 |
實(shí)驗(yàn)操作 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
1 |
取少許淺綠色固體放入試管中,加熱至100℃ |
產(chǎn)生黑色固體物質(zhì) |
假設(shè)一成立 |
2 |
另取少許淺綠色固體放入試管中,加入足量稀硝酸,再滴加硝酸鋇溶液 |
產(chǎn)生白色沉淀 產(chǎn)生白色沉淀
|
(四)拓展與分析
銅生銹會(huì)生成堿式碳酸銅,而工業(yè)上所制得的堿式碳酸銅種類(lèi)較多,其組成表示為:xCuCO
3?yCu(OH)
2?zH
2O。
【資料】:xCuCO
3?yCu(OH)
2?zH
2O加熱至200℃時(shí)會(huì)分解得到氧化銅,二氧化碳和水。為進(jìn)一步確定固體的組成,興趣小組同學(xué)準(zhǔn)確稱(chēng)量了25.8g的樣品,充分加熱(200℃)至質(zhì)量不再改變,并將產(chǎn)生的氣體全部緩緩?fù)ㄟ^(guò)如圖
甲
甲
(選填“甲”或“乙”)裝置,測(cè)得生成氣體的質(zhì)量。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
①加熱后剩余固體質(zhì)量16.0g;②濃硫酸增重5.4g;③濃NaOH溶液增重4.4g。
該堿式碳酸銅的化學(xué)式是
CuCO3?Cu(OH)2?2H2O
CuCO3?Cu(OH)2?2H2O
。(寫(xiě)出詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程)