蓝色针状二草酸合铜酸钾晶体[K2Cu(C2O4)2•4H2O,M=390 g/mol]是一种重要的化工原料,微溶于冷水,易溶于热水。其一种制备方法如下:
原理:2KHC2O4+CuO═K2Cu(C2O4)2+H2O
步骤:
①制备CuO:取4.0 gCuSO4•5H2O置于100 mL烧杯中,加水溶解,在搅拌下加入20 mL2 mol/LNaOH溶液,加热至沉淀颜色不再变化,冷却后过滤、洗涤;
②制备KHC2O4:取6.0gH2C2O4•2H2O置于250mL烧杯中,加水,微热溶解,稍冷后加入4.4gK2CO3固体,溶解后生成KHC2O4和K2C2O4的混合溶液;
③制备K2Cu(C2O4)2:将KHC2O4和K2C2O4的混合溶液在80~85℃水浴中加热,再将CuO加入该溶液中,充分反应,趁热抽滤(装置如图甲所示,通过控制水龙头水流的大小可以调节抽滤的快慢),用4~5mL沸水洗涤不溶物2~3次,弃去不溶物;

④K2Cu(C2O4)2•4H2O晶体的生成:将步骤③所得滤液在热水浴中蒸发浓缩至40mL,冷却至室温得蓝紫色针状晶体,过滤,用滤纸吸干,称得其质量为3.9g。
回答下列问题:
(1)过滤需要的玻璃仪器有 普通漏斗、烧杯、玻璃棒普通漏斗、烧杯、玻璃棒,步骤①中,检验CuO沉淀是否洗涤干净的方法为 取最后一次洗涤液适量于试管中,向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明CuO已洗涤干净取最后一次洗涤液适量于试管中,向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明CuO已洗涤干净。
(2)过滤和抽滤都是将固体和液体进行分离的操作,步骤③选择抽滤的原因是 K2Cu(C2O4)2微溶于冷水,为减少K2Cu(C2O4)2的损失,需加快固液分离的速率K2Cu(C2O4)2微溶于冷水,为减少K2Cu(C2O4)2的损失,需加快固液分离的速率;抽滤完洗涤沉淀时,为了让洗涤液与沉淀的接触更充分,使洗涤的效果更好,其操作为 关小(或关闭)水龙头关小(或关闭)水龙头。
(3)步骤②中,K2CO3不能不能(填“能”或“不能”)用CH3COOK代替,原因是 会引入杂质醋酸根离子会引入杂质醋酸根离子。
(4)该实验中CuSO4•5H2O的利用率为 62.562.5%。
(5)对最终产品进行热重分析,其剩余百分数与温度的变化曲线如图乙所示:
①A点固体的成分为 K2Cu(C2O4)2•2H2OK2Cu(C2O4)2•2H2O(填化学式)。
②B点到C点固体分解的化学方程式为 K2Cu(C2O4)2 △ K2O+CuO+2CO↑+2CO2↑K2Cu(C2O4)2 △ K2O+CuO+2CO↑+2CO2↑。
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【考点】制备实验方案的设计.
【答案】普通漏斗、烧杯、玻璃棒;取最后一次洗涤液适量于试管中,向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀生成,说明CuO已洗涤干净;K2Cu(C2O4)2微溶于冷水,为减少K2Cu(C2O4)2的损失,需加快固液分离的速率;关小(或关闭)水龙头;不能;会引入杂质醋酸根离子;62.5;K2Cu(C2O4)2•2H2O;K2Cu(C2O4)2 K2O+CuO+2CO↑+2CO2↑
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【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:17引用:3难度:0.4
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(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
(3)根据下表数据:氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是
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