Question

18．工業(yè)制硫酸銅的方法很多．
①方法一、用濃硫酸和銅制取硫酸銅．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，此法的最大缺點是產(chǎn)生有污染的氣體．
②方法二、用稀硫酸、銅和氧化鐵制取硫酸銅，生產(chǎn)的主要過程如圖所示：

稀硫酸、銅和氧化鐵反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O、Fe₂（SO₄）₃+Cu═2FeSO₄+CuSO₄
（或Fe₂O₃+Cu+3H₂SO₄═3H₂O+2FeSO₄+CuSO₄）；向混合溶液中通入熱空氣的反應(yīng)的離子方程式是4Fe²⁺+4H⁺+O₂═4Fe³⁺+2H₂O；由濾液得到無水硫酸銅的實驗操作是加熱蒸發(fā)．

Answer 1

分析 ①銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)生成的二氧化硫是污染環(huán)境的氣體；
②依據(jù)流程圖分析判斷，稀硫酸、銅和氧化鐵反應(yīng)是氧化鐵和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵和水，硫酸鐵和銅反應(yīng)生成氯化亞鐵和氯化銅；通入熱的空氣是為了氧化亞鐵離子為三價鐵離子，調(diào)整溶液PH除去鐵離子；溶液中得到溶質(zhì)固體的方法是蒸發(fā)水結(jié)晶析出．

解答 解：①銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；反應(yīng)生成的二氧化硫是污染環(huán)境的氣體，產(chǎn)生了有污染的氣體；
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；產(chǎn)生了有污染的氣體；
②依據(jù)流程轉(zhuǎn)化圖分析，銅需要硫酸和氧化鐵反應(yīng)生成的鐵離子溶解生成銅離子，再通入空氣氧化亞鐵離子為鐵離子，調(diào)節(jié)溶液PH使鐵離子沉淀除去，得到硫酸銅溶液；加熱蒸發(fā)濃縮結(jié)晶得到硫酸銅晶體；反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3H₂SO₄═Fe₂（SO₄）₃+3H₂O、Fe₂（SO₄）₃+Cu═2FeSO₄+CuSO₄（或Fe₂O₃+Cu+3H₂SO₄═3H₂O+2FeSO₄+CuSO₄）；通入空氣的作用是氧氣氧化亞鐵離子為鐵離子的反應(yīng)，反應(yīng)離子方程式為：4Fe²⁺+4H⁺+O₂═4Fe³⁺+2H₂O；得到硫酸銅溶液加熱蒸發(fā)得到硫酸銅晶體，
故答案為：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；4Fe²⁺+4H⁺+O₂═4Fe³⁺+2H₂O；加熱、蒸發(fā)．

點評 本題考查了濃硫酸、鐵的化合物、銅的性質(zhì)的應(yīng)用，離子方程式的書寫方法，除雜的方法，試劑選擇原則，題目難度中等，注意工業(yè)制硫酸銅的方法的掌握．