Question

（16分）實(shí)驗(yàn)室用銅制取硫酸銅，將適量硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中，加熱使之反應(yīng)完全，通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體。

（1）為了節(jié)約原料，硫酸和硝酸的物質(zhì)的量之比最佳為：         ：         ；

為了吸收該反應(yīng)中產(chǎn)生的尾氣，請(qǐng)選擇下列中合適的裝置                。

（2）為符合綠色化學(xué)的要求，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：

第一組：以空氣為氧化劑法

方案1：以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器X中反復(fù)灼燒，使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。

方案2：將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)。向反應(yīng)液中加少量FeSO4，即發(fā)生反應(yīng)，生成硫酸銅。反應(yīng)完全后，加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH ，鐵元素全部沉淀（一般認(rèn)為鐵離子的濃度下降到10-5 mol·L-1，就認(rèn)為沉淀完全。已知： Ksp[Fe((OH)3]≈10-38）然后過(guò)濾、濃縮、結(jié)晶。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①方案1中的儀器X名稱(chēng)是                。

②方案2為了使鐵離子全部沉淀，應(yīng)調(diào)節(jié)pH至少為_(kāi)________。

③方案2中甲物質(zhì)可選用的是             。

A、 CaO       B、NaOH      C、CuCO3      D、Cu2(OH)2CO3      E、Fe2(SO4)3 

④方案2中加入少量FeSO4可加速銅的氧化，用離子方程式解釋其原因                     

                                                       。

第二組：過(guò)氧化氫為氧化劑法

將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中，控溫在50℃。加入18mL10%的H2O2，反應(yīng)0.5h，升溫到60℃，持續(xù)反應(yīng)1 h后，過(guò)濾、蒸發(fā)濃縮、減壓抽濾等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O 10.5g。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

⑤反應(yīng)時(shí)溫度控制在50℃~60℃不宜過(guò)高的原因是

⑥本實(shí)驗(yàn)CuSO4·5H2O的產(chǎn)率為              。

 

Answer 1

（16分）

（1）3:2         B

（2）①坩堝       ②3       ③CD

④4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O； 2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+

⑤防止雙氧水分解

⑥84％

解析:略