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做真题，学化学，带你畅游化学知识海洋，掌握化学内在逻辑规律，满分高分不是梦。本题考查胆矾的制备实验，要紧扣实验目的，从所给的实验过程和原理中提取信息，运用化学反应原理和规律、实验操作等物理化学知识来解答问题。27.胆矾（CuSO4·5H2O）易溶于水，难溶于乙醇。某小组用工业废铜焙烧得到的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，用到的实验设备除量筒、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加入到适量的稀硫酸中，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）CuO完全反应后停止加热，边搅拌边加入适量H2O2，冷却后用NH3·H2O调pH为3.5~4，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3.5~4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m1，加入胆矾后总质量为m2，将坩埚加热至胆矾全部变为白色，置于干燥器中冷却至室温后称重，重复上述操作，最终总质量恒定为m3。根据实验数据，胆矾分子中结晶水的个数为（写表达式）。（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加热时有少许胆矾迸溅出来解析和解答如下：（1）反应需要加热、过滤，需要烧杯。生成胆矾，需要蒸发结晶，需要蒸发皿。容量瓶和移液管是定量的仪器，不需要。选A、C。（2）主要反应为生成CuSO4的反应，不考虑杂质参与反应。浓H2SO4与Cu反应，需要加热，有环境污染物SO2生成，对H2SO4的利用率较低（利用高价S做氧化剂）。不生成空气污染物SO2，对H2SO4的利用率较高。（3）少量氧化铁杂质需要除去，稀硫酸溶解后含有Fe2+和Fe3+杂质。双氧水可以将Fe2+氧化为Fe3+，加氨水调pH为3.5~4可使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀。加热10min有利于Fe(OH)3沉淀颗粒长大，方便后续过滤。过滤时，泥沙同步被除去。滤液中CuSO4结晶后，需要过滤。乙醇洗涤后需要干燥。pH为3.5~4时，Fe3+完全转化Fe(OH)3沉淀，又能抑制Cu2+水解（CuSO4为强酸弱碱盐）。加热10min有利于Fe(OH)3沉淀颗粒长大，方便后续过滤。(4)设结晶水的个数为n，CuSO4·nH2O。CuSO4的重量为m3-m1；失去的重量为m2-m3。可得结晶水数目表达式：（5）根据n的表达式，分析操作引起的误差：未充分干燥，m3增大，分子减小，分母增大，n减小；坩埚未置于干燥器中冷却，硫酸铜粉末会吸收空气中水分，m3增大，n减小；加热时有少许胆矾迸溅出来，m3减小，分子增大，分母减小，n增大。选③。注意：本