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，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为：    ；为了吸收该反应中产生的尾气，请选择下列中合适的装置       。

（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：

第一组：以空气为氧化剂法

方案1：以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B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，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)2]≈10-16,  Ksp[Fe((OH)3]≈10-38

请回答下列问题：

如开始加入的铜粉为3.2 g，最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol。

①方案1中的B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        。

第二组：过氧化氢为氧化剂法

将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中，控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2，反应0.5h，升温到60℃，持续反应1 h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O10.5g。

请回答下列问题：

⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是          ，

⑥本实验CuSO4·5H2O的产率为         。

 

（1）3:2 (2分)       B(1分)

（2）①坩埚(1分)  ② 3  (2分)   ③CD(2分)

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

⑤防止双氧水分解(1分)    ⑥84％(2分)

解析:略

 

练习册系列答案
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（2011?兖州市三模）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
3：2
3：2
；为了吸收该反应中产生的尾气，请选择下列中合适的装置
B
B
．

（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：
第一组：以空气为氧化剂法
方案1：以空气为氧化剂．将铜粉在仪器B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，即发生反应，生成硫酸铜．反应完全后，加物质甲调节pH，铁元素全部沉淀（一般认为铁离子的浓度下降到10-5mol?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）2]≈10-16，Ksp[Fe（（OH）3]≈10-38
请回答下列问题：
如开始加入的铜粉为3.2g，最后所得溶液为500mL，溶液中含有铁元素0.005mol．
①方案1中的B仪器名称是
坩埚
坩埚
．
②为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为
3
3
．
③方案2中甲物质可选用的是
CD
CD
．
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
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
．
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中，控温在50℃．加入18mL 10%的H2O2，反应0.5h，升温到60℃，持续反应1h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4?5H2O 10.5g．
请回答下列问题：
⑤反应时温度控制在50℃～60℃不宜过高的原因是
防止双氧水分解
防止双氧水分解
，
⑥本实验CuSO4?5H2O的产率为
84%
84%
．

（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___________________________________________________。

 

（11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）理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为：    ︰    ；

（2）实际上，即使铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，制得的CuSO4·5H2O中还是有可能存在的杂质是             ，除去这种杂质的实验操作称为                      。

（3）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：

方案甲：以空气为氧化剂。将铜粉在___________（填仪器名称）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。

方案乙：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，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)2]≈10-16,  Ksp[Fe((OH)3]≈10-38

请回答下列问题：

①为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_________；

②甲物质可选用的是              ；

A.CuCl2    B.NaOH   C.Cu2(OH)2CO3   D.CuO   E.H2SO4

③反应中加入少量FeSO4对铜的氧化可以起催化作用。其反应过程是：第1步，4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O，请写出其第2歩反应的离子方程式                。

方案丙：将铜丝放到一定量的稀硫酸中，加入适量的H2O2，并控温在50℃~60℃，持续反应1 h，也能获得硫酸铜。请回答下列问题：

④反应时温度必须控制在50℃~60℃，温度不宜过高的主要原因是                ；

⑤写出该反应的化学方程式为                                 。

 

（11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）理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为：    ︰    ；

（2）实际上，即使铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，制得的CuSO4·5H2O中还是有可能存在的杂质是             ，除去这种杂质的实验操作称为                      。

（3）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：

方案甲：以空气为氧化剂。将铜粉在___________（填仪器名称）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。

方案乙：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，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)2]≈10-16,  Ksp[Fe((OH)3]≈10-38

请回答下列问题：

①为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_________；

②甲物质可选用的是              ；

A.CuCl2    B.NaOH   C.Cu2(OH)2CO3   D.CuO   E.H2SO4

③反应中加入少量FeSO4对铜的氧化可以起催化作用。其反应过程是：第1步，4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O，请写出其第2歩反应的离子方程式                。

方案丙：将铜丝放到一定量的稀硫酸中，加入适量的H2O2，并控温在50℃~60℃，持续反应1 h，也能获得硫酸铜。请回答下列问题：

④反应时温度必须控制在50℃~60℃，温度不宜过高的主要原因是                ；

⑤写出该反应的化学方程式为                                 。

 

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