二草酸合铜(Ⅱ)酸钾( )可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:
Ⅰ.取已知浓度的 溶液,搅拌下滴加足量
溶液,产生浅蓝色沉淀。加热,沉淀转变成黑色,过滤。
Ⅱ.向草酸( )溶液中加入适量
固体,制得
和
混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80-85℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,进行表征和分析。
回答下列问题:
(1)由 配制Ⅰ中的
溶液,下列仪器中不需要的是__(填仪器名称)。
(2)长期存放的 中,会出现少量白色固体,原因是__。
(3)Ⅰ中的黑色沉淀是__(写化学式)。
(4)Ⅱ中原料配比为 ,写出反应的化学方程式__。
(5)Ⅱ中,为防止反应过于剧烈而引起喷溅,加入 应采取__的方法。
(6)Ⅲ中应采用__进行加热
(7)Ⅳ中“一系列操作”包括__。
(1)分液漏斗和球形冷凝管
(2) 风化失去结晶水生成无水硫酸铜
(3)CuO
(4)
(5)分批加入并搅拌
(6)水浴
(7)冷却结晶、过滤、洗涤
【分析】取已知浓度的 溶液,搅拌下滴加足量
溶液,产生浅蓝色沉淀氢氧化铜,加热,氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀,过滤,向草酸(
)溶液中加入适量
固体,制得
和
混合溶液,将
和
混合溶液加热至80-85℃,加入氧化铜固体,全部溶解后,趁热过滤,将滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。
【小问1详解】
由 固体配制硫酸铜溶液,需用天平称量一定质量的
固体,将称量好的固体放入烧杯中,用量筒量取一定体积的水溶解
,因此用不到的仪器有分液漏斗和球形冷凝管。
【小问2详解】
含结晶水,长期放置会风化失去结晶水,生成无水硫酸铜,无水硫酸铜为白色固体。
【小问3详解】
硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应生成蓝色的氢氧化铜沉淀,加热,氢氧化铜分解生成黑色的氧化铜沉淀。
【小问4详解】
草酸和碳酸钾以物质的量之比为1.5:1发生非氧化还原反应生成 、
、CO2和水,依据原子守恒可知,反应的化学方程式为:
。
【小问5详解】
为防止草酸和碳酸钾反应时反应剧烈,造成液体喷溅,可减缓反应速率,将碳酸钾进行分批加入并搅拌。
【小问6详解】
Ⅲ中将混合溶液加热至80-85℃,应采取水浴加热,使液体受热均匀。
【小问7详解】
从溶液获得晶体的一般方法为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,因此将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体。