方法甲:方法甲是通过加热CuSO
4?5H
2O晶体,使晶体失水而得到无水硫酸铜.首先应将CuSO
4?5H
2O晶体在研钵中研碎,使之成为细小的颗粒或粉末,增大其受热面积,加快失水速度,然后将研碎的CuSO
4?5H
2O晶体放入坩埚中,将坩埚放在泥三角上加热.由于加热失水后的CuSO
4易吸收空气中的水蒸气,故应将加热后的坩埚放在干燥器中进行冷却.
故答案为:研钵;泥三角;干燥器;
【交流与讨论】
(1)在方法甲中,加热温度过高时,由于CuSO
4?5H
2O发生分解反应生成黑色的CuO,导致产品变黑,
方程式为CuSO
4?5H
2O
CuO+SO
3+5H
2O或CuSO
4?5H
2O
CuO+H
2SO
4+4H
2O,
故答案为:CuSO
4?5H
2O
CuO+SO
3+5H
2O或CuSO
4?5H
2O
CuO+H
2SO
4+4H
2O也可;
(2)方法乙是利用浓硫酸的吸水性,吸取CuSO
4?5H
2O晶体中的水,再用无水乙醇洗掉CuSO
4吸附的少量浓硫酸,从而得到无水硫酸铜,再生无水乙醇可通过加入CaO(生石灰)进行蒸馏的方法实现,根据蒸馏装置即可确定所需的玻璃仪器还应有冷凝管,
故答案为:吸水剂;加CaO后蒸馏(或蒸馏也可);冷凝管;
(3)气泡的产生是由H
2O
2在Cu
2+的催化作用下发生分解反应生成O
2所致,
故答案为:铜离子(或硫酸铜)对双氧水分解有催化作用;
(4)【问题一】本实验首先是Cu与浓硝酸在三颈瓶内发生反应生成Cu(NO
3)
2,然后用分液漏斗逐渐加入浓硫酸,Cu(NO
3)
2与浓硫酸在加热条件下发生复分解反应而得到CuSO
4溶液,CuSO
4溶液冷却结晶即可析出CuSO
4?5H
2O晶体.由于反应过程中有可溶于水的气体NO
2生成,在撤导管时,操作不规范可以引起倒吸,应先撤导管再迅速撤加热装置;
故答案为:浓硝酸;先撤去导管后停止加热;
【问题二】Cu与浓硝酸反应过程中,由于HNO
3的浓度逐渐降低,得到的气体为NO和NO
2,且Cu(NO
3)
2与浓硫酸反应过程中,HNO
3也会发生分解产生NO
2,由于NO、NO
2属于有毒的大气污染物,应对尾气进行处理.根据题意,尾气处理时反应物为NO、NO
2、Ca(OH)
2,生成物为Ca(NO
2)
2和H
2O,据此可写出相应反应的化学方程式分别为
NO
2+NO+Ca(OH)
2=Ca(NO
2)
2+H
2O 或4NO
2+2Ca(OH)
2=Ca(NO
3)
2+Ca(NO
2)
2+2H
2O,
故答案为:NO
2+NO+Ca(OH)
2=Ca(NO
2)
2+H
2O 或4NO
2+2Ca(OH)
2=Ca(NO
3)
2+Ca(NO
2)
2+2H
2O.