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精英家教网CuSO4是一种重要的化工原料,有关制备途径及性质如图所示.下列说法错误的是(  )
A、途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2B、相对于途径①、③,途径②更好地体现了绿色化学思想C、生成等量的硫酸铜,三个途径中参加反应的硫酸的物质的量:①=②<③D、利用途径②制备16g硫酸铜,被还原的硫酸的物质的量为0.1mol
分析:途径①涉及反应为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;
途径②涉及反应为2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O;
途径③涉及反应为Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O,
根据反应的离子方程式或化学方程式评价制备方案.
解答:解:A.Cu与混酸反应,3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO32+2NO↑+4H2O,离子反应为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,从方程式知,硝酸根离子由硝酸提供,氢离子由硝酸和硫酸提供,所以硝酸为2mol时,硫酸为3mol,用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2,故A正确;
B.相对于途径①、③,途径②的优点:制取等质量胆矾需要的硫酸少、途径2无污染性气体产生,故B正确;
C.生成等量的硫酸铜,三个途径中①②参加反应的硫酸的物质的量相等,而③生成SO2,消耗更多的硫酸,则①=②<③,故C正确;
D.途径②中硫酸只表现为酸性,没有被还原,故D错误.
故选D.
点评:本题考查制备方案的评价,题目难度不大,注意根据反应途径写出相关反应的离子方程式或化学方程式,利用方程式进行判断较为简单.
练习册系列答案
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CuSO4是一种重要的化工原料
(1)在粗制CuSO4?5H2O晶体中常含有杂质Fe2+.在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是
B
B
.(用符号表示,下同)
A.KMnO4      B.双氧水        C.氯水        D.HNO3
然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的
CD
CD

A.NaOH        B.氨水            C.CuO         D.Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol?L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol?L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为
4
4
,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为
3.3
3.3
,通过计算确定上述方案
可行
可行
(填“可行”或“不可行”).
(3)硫酸铜晶体的溶解度虽大,但溶解过程较慢,实验室常用热水配制以加快溶解速率,但常常会产生浑浊,请用文字简要说明原因
Cu2+水解产生Cu(OH)2是吸热反应,加热促进水解,故产生浑浊
Cu2+水解产生Cu(OH)2是吸热反应,加热促进水解,故产生浑浊
,如何才能用热水配制出澄清的较浓的CuSO4溶液
应加入少量H2SO4
应加入少量H2SO4

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