三星堆遺址考古的重大發(fā)現(xiàn),揭開了川西平原早期蜀國的面紗,將蜀國的歷史推前了兩千多年,填補了中國考古學、青銅文化、青銅藝術史上的諸多空白.而硫酸銅是濕法冶金應用極早的一種化工原料.銅不能與稀硫酸直接反應,本實驗中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應完全,通過蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)

(1)圖1燒瓶中發(fā)生反應的離子方程式為
Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O

(2)圖2是圖1的改進裝置,其優(yōu)點有
防止倒吸;NO、NO2有毒氣體能被完全吸收
防止倒吸;NO、NO2有毒氣體能被完全吸收
;
(3)為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行如下設計:
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①坩堝中反復灼燒,使銅與空氣充分反應生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應.
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.向反應液中加FeSO4或Fe2(SO43,即發(fā)生反應.反應完全后向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH到3~4,產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶,濾渣作催化劑循環(huán)使用.[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為:3.7、6.4.]請回答下列問題:
①方案2中甲物質(zhì)是
b
b
(填字母序號).  a.CaO   b.CuCO3    c.CaCO3
第二組:過氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中,控溫在50℃.加入18mL 10%的H2O2,反應0.5h后,升溫到60℃,持續(xù)反應1h后,過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得到CuSO4?5H2O的質(zhì)量為10.6g. 
 請回答下列問題:
②加熱時溫度不宜過高的原因是
防止雙氧水分解
防止雙氧水分解
,根據(jù)有關數(shù)據(jù)計算出制取CuSO4?5H2O的產(chǎn)率(實際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的百分比)=
84.8%
84.8%
分析:(1)銅和濃硝酸反應生成硝酸銅、二氧化氮和水,隨著反應的進行,濃硝酸變成稀硝酸,稀硝酸和銅反應生成硝酸銅和一氧化氮、水.
(2)根據(jù)一氧化氮的性質(zhì)及尾氣處理裝置分析;
(3)①根據(jù)除雜原則:除掉雜質(zhì)且不引進新的雜質(zhì)判斷;
②根據(jù)雙氧水加熱易分解的性質(zhì)分析;
解答:解:(1)將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,銅粉與稀硫酸不反應,銅與濃硝酸反應,Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O,隨著反應的進行,濃硝酸變成稀硝酸,稀硝酸和銅反應生成硝酸銅和一氧化氮、水,3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O,
故答案為:Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O;
(2)改進前,二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮,一氧化氮有毒且和水不反應,所以NO、NO2有毒氣體不能被完全吸收,且二氧化氮和氫氧化鈉反應后,導管內(nèi)壓強減小,易產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象;改進后,通入氧氣,氧氣、一氧化氮、二氧化氮、水反應完全生成硝酸被氫氧化鈉吸收;且中間儲氣瓶有緩沖作用,防止倒吸.
故答案為:可防止倒吸;NO、NO2有毒氣體能被完全吸收;
(3)①除雜的原則,保證不引入雜質(zhì),加入氧化鈣或碳酸鈣都能引進新的雜質(zhì),故ac錯誤,故答案為:b;
 ②過氧化氫不穩(wěn)定,溫度過高易分解生成水和氧氣;設3.2g銅生成五水硫酸銅的質(zhì)量為xg,根據(jù)銅原子守恒得銅和五水硫酸銅的關系式為:
Cu→CuSO4?5H2
64g     250g
3.2g     xg
所以x=12.5
理論上生成CuSO4?5H2O 12.5克,故產(chǎn)率為
10.6g
12.5g
×100
%=84.8%,
故答案為:防止雙氧水分解;84.8%.
點評:本題考查化學實驗,意在考查對化學實驗原理、實驗設計和實驗結(jié)論的運用能力.實驗是高考中的重點內(nèi)容,題型以選擇題和填空題為主,考查的內(nèi)容常以典型的實驗基本操作及正誤判斷等為主.
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

三星堆遺址考古的重大發(fā)現(xiàn),揭開了川西平原早期蜀國的面紗,將蜀國的歷史推前了兩千多年,填補了中國考古學、青銅文化、青銅藝術史上的諸多空白.而硫酸銅是濕法冶金應用極早的一種化工原料.銅不能與稀硫酸直接反應,本實驗中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應完全,通過蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)

(1)圖1燒瓶中發(fā)生反應的離子方程式為______;
(2)圖2是圖1的改進裝置,其優(yōu)點有______;
(3)為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行如下設計:
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①坩堝中反復灼燒,使銅與空氣充分反應生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應.
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.向反應液中加FeSO4或Fe2(SO43,即發(fā)生反應.反應完全后向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH到3~4,產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶,濾渣作催化劑循環(huán)使用.[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為:3.7、6.4.]請回答下列問題:
①方案2中甲物質(zhì)是______(填字母序號). a.CaO  b.CuCO3  c.CaCO3
第二組:過氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中,控溫在50℃.加入18mL 10%的H2O2,反應0.5h后,升溫到60℃,持續(xù)反應1h后,過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得到CuSO4?5H2O的質(zhì)量為10.6g.
請回答下列問題:
②加熱時溫度不宜過高的原因是______,根據(jù)有關數(shù)據(jù)計算出制取CuSO4?5H2O的產(chǎn)率(實際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的百分比)=______.

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:問答題

三星堆遺址考古的重大發(fā)現(xiàn),揭開了川西平原早期蜀國的面紗,將蜀國的歷史推前了兩千多年,填補了中國考古學、青銅文化、青銅藝術史上的諸多空白.而硫酸銅是濕法冶金應用極早的一種化工原料.銅不能與稀硫酸直接反應,本實驗中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應完全,通過蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)

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(1)圖1燒瓶中發(fā)生反應的離子方程式為______;
(2)圖2是圖1的改進裝置,其優(yōu)點有______;
(3)為符合綠色化學的要求,某研究性學習小組進行如下設計:
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①坩堝中反復灼燒,使銅與空氣充分反應生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應.
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.向反應液中加FeSO4或Fe2(SO43,即發(fā)生反應.反應完全后向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH到3~4,產(chǎn)生Fe(OH)3沉淀,過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶,濾渣作催化劑循環(huán)使用.[已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀時的pH分別為:3.7、6.4.]請回答下列問題:
①方案2中甲物質(zhì)是______(填字母序號).  a.CaO   b.CuCO3    c.CaCO3
第二組:過氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中,控溫在50℃.加入18mL 10%的H2O2,反應0.5h后,升溫到60℃,持續(xù)反應1h后,過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得到CuSO4?5H2O的質(zhì)量為10.6g. 
 請回答下列問題:
②加熱時溫度不宜過高的原因是______,根據(jù)有關數(shù)據(jù)計算出制取CuSO4?5H2O的產(chǎn)率(實際產(chǎn)量與理論產(chǎn)量的百分比)=______.

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