题目内容
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，硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为________ ；为了吸收该反应中产生的尾气，可选择的最佳装置是________(填序号)。
(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，再使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烯硫酸的混合物中，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，加入物质甲调节pH，铁元素全部转化为Fe(OH)3沉淀(一般当铁离子的浓度下降到10－5mol·L－1时，就认为沉淀完全)，然后过滤、浓缩、结晶。
(已知：常温下，Ksp[Cu(OH)2]＝10－22，Ksp[Fe(OH)3]＝10－38)
请回答下列问题：
①方案1中仪器N的名称是________。
②方案2中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________(填序号)。
④方案2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：___________________________________________。
(1)为了节约原料，硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为________ ；为了吸收该反应中产生的尾气，可选择的最佳装置是________(填序号)。
(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，再使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烯硫酸的混合物中，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，加入物质甲调节pH，铁元素全部转化为Fe(OH)3沉淀(一般当铁离子的浓度下降到10－5mol·L－1时，就认为沉淀完全)，然后过滤、浓缩、结晶。
(已知：常温下，Ksp[Cu(OH)2]＝10－22，Ksp[Fe(OH)3]＝10－38)
请回答下列问题：
①方案1中仪器N的名称是________。
②方案2中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________(填序号)。
| A．CaO | B．NaOH | C．CuCO3 | D．Cu2(OH)2CO3 E．Fe2(SO4)3 |
(1)3∶2 B
(2)①坩埚 ②3.0 ③CD
④4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O、2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋
(2)①坩埚 ②3.0 ③CD
④4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O、2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋
(1)3Cu＋3H2SO4＋2HNO3=3CuSO4＋2NO↑＋4H2O，因此硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为3∶2。NO与氢氧化钠溶液不反应，必须先使其与氧气反应生成NO2才能被氢氧化钠溶液吸收，故A错误，C、D的吸收效果不佳，最佳装置为B。(2)②c3(OH－)＝
＝10－33，解得c(OH－)＝10－11(mol·L－1)，故pH＝3.0。③根据Fe3＋＋3H2O??Fe(OH)3＋3H＋，可加入 CuCO3、Cu2(OH)2CO3等促使平衡正向移动，从而生成氢氧化铁沉淀而除去Fe3＋，并且不引入新杂质。
＝10－33，解得c(OH－)＝10－11(mol·L－1)，故pH＝3.0。③根据Fe3＋＋3H2O??Fe(OH)3＋3H＋，可加入 CuCO3、Cu2(OH)2CO3等促使平衡正向移动，从而生成氢氧化铁沉淀而除去Fe3＋，并且不引入新杂质。
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