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(9分) 实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

(1)为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为____________;

     为了吸收该反应中产生的尾气,可选择的最佳装置是_______________。

(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:

方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器N中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。

方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,再通入空气或氧气,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部转化为Fe(OH)3沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。

(已知:Ksp[Cu(OH)2]≈10-22, Ksp[Fe(OH)3]≈10-38)

请回答下列问题:

①方案1中的N仪器名称是 ______________。

②为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为_________。

③方案2中甲物质可选用的是________________________。

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

④反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因___________________________________ _____________________________________。

 

答案

(1)3:2 (2分)        B(1分)

(2)①坩埚(1分)  ② 3  (1分)  ③CD(2分)

④4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O;(1分)  2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+(1分)

解析:略

 

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