题目内容

硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料，可用不同的方法制得硫酸铜．

将适量浓硝酸分多次加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(装置如图1、2所示)．

(1)图1分液漏斗内装的液体是________．

(2)图2是图1的改进装置，与图1相比，图2装置的明显优点是________．

答案：
解析：

　　(1)浓硝酸(2分)

　　(2)防止倒吸(1分)、有害气体能被完全吸收(1分)


练习册系列答案
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（I）按照如图1所示装置进行有关实验，拔掉分液漏斗玻璃塞，将A逐滴加入B中．

若A是浓盐酸，B为二氧化锰，当将A滴入B中时发生反应的离子方程式为：
MnO2+4H++2Cl-
 △ 
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
 △ 
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
；
当实验一段时间后，发现C、D中有红棕色烟，则C的化学式为：
Fe
Fe
．
（II）硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料，可通过多种途径制取硫酸铜晶体．铜不能与稀硫酸直接反应，本实验中将适量浓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（装置如图2所示）．
请回答相关问题：
（1）图2分液漏斗中装的液体是
浓硝酸
浓硝酸
；
（2）本实验中若硝酸过量，造成的结果是
制得的硫酸铜晶体不纯
制得的硫酸铜晶体不纯
；
（3）图3是图2的改进装置，其优点是①
有利于氮氧化合物的吸收
有利于氮氧化合物的吸收
，②
防止倒吸
防止倒吸
；
（4）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：将铜粉在某仪器中反复灼烧，使铜粉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．向混合物中加入Fe2（SO4）3，即发生反应．反应完全后向其中加物质甲调节pH到3～4，产生Fe（OH）3沉淀，过滤、蒸发、结晶，得硫酸铜晶体，滤渣循环使用〔已知Fe（OH）3和Cu（OH）2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4〕．
①方案1中用于灼烧铜粉的仪器名称是
坩埚
坩埚
；
②方案2中甲物质可以是
ab
ab
（填字母序号）；
a．CuO              b．CuCO3 c．CaCO3             d．NaOH
③方案2中发生反应的总化学方程式为（注明反应条件）
2Cu+O2+2H2SO4
 △ 
.
 
2CuSO4+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4
 △ 
.
 
2CuSO4+2H2O
．
I．硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料．以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4?5H2O）的生产流程示意图：
胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表．
温度（℃） 20 40 60 80 100
石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07
胆矾 32 44.6 61.8 83.8 114
请回答下列问题：
（1）红棕色滤渣的主要成分是
Fe（OH）3
Fe（OH）3
；
（2）写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
；
（3）操作I的操作温度应该控制在
100
100
℃左右；
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作II应为
冷却结晶、过滤
冷却结晶、过滤
、洗涤、干燥；
（5）取样检验是为了确认Fe3+是否除净．有同学设计了以下两种方案，在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作：
方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液；
方案二：径向层析→喷KSCN溶液
①你认为上述两种方案设计更合理的是
方案二
方案二
；
②指出你认为不合理的方案存在的问题
Cu2+的蓝色对检验有干扰
Cu2+的蓝色对检验有干扰
；
（6）反应产物中的NO可以循环使用，用化学方程式表示循环使用的方案
4NO+3O2+H2O=4HNO3
4NO+3O2+H2O=4HNO3
．
II．（12分）复印机使用的墨粉主要成份是Fe3O4，图是氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺：
已知：
①工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%，其中的杂质不参与反应；
②Fe（OH）2+2Fe（OH）3═Fe3O4?4H2O
请回答下列问题：
（1）铁的常见氧化物有
FeO、Fe2O3、Fe3O4
FeO、Fe2O3、Fe3O4
；
（2）Fe3O4与盐酸反应的化学方程式是：
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
，检验反应后的溶液中含Fe3+的方法：
取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显血红色，则证明含Fe3+
取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显血红色，则证明含Fe3+
；
（3）在工艺流程中，通入适量空气“氧化”时的化学方程式是：
4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
；
（4）生产中可获得的副产品是
Na2SO4?10H2O
Na2SO4?10H2O
，提取该副产品的操作顺序是：
bcdae
bcdae
（填写序号）
a．过滤    b．加热浓缩    c．冷却    d．结晶    e．洗涤
（5）在生产过程中，若工业绿矾的投料速率是12.16kg/h，为使产品较纯，鼓入空气的速率应为
0.784
0.784
m3/h（假设反应在标准状态下进行，空气中O2占20%）．
（2009?徐汇区二模）硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料．以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4?5H2O）的生产流程示意图：

胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表．
温度（℃） 20 40 60 80 100
石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07
胆矾 32 44.6 61.8 83.8 114
请回答下列问题：
（1）红棕色滤渣的主要成分是
Fe（OH）3
Fe（OH）3
；
（2）写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
；
（3）操作I的操作温度应该控制在
100
100
℃左右；
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作II应为
冷却结晶、过滤
冷却结晶、过滤
、洗涤、干燥；
（5）取样检验是为了确认Fe3+是否除净．有同学设计了以下两种方案，在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作：
方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液；方案二：径向层析→喷KSCN溶液
①你认为上述两种方案设计更合理的是
方案二
方案二
；
②指出你认为不合理的方案存在的问题
Cu2+的蓝色对检验有干扰
Cu2+的蓝色对检验有干扰
；
（6）反应产物中的NO可以循环使用，用化学方程式表示循环使用的方案
4NO+3O2+H2O=4HNO3
4NO+3O2+H2O=4HNO3
．
硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料；以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4?5H2 O）和副产物石膏（CaSO4?2H2O）的生产流程示意图：

胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表．
温度（℃） 20 40 60 80 100
石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07
胆矾 32 44.6 61.8 83.8 114
请回答下列问题：
（1）红棕色滤渣的主要成分是
Fe（OH）3
Fe（OH）3
；
（2）写出浸出过程中生成硫酸铜的离子方程式
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
；
（3）操作I包括蒸发浓缩、
趁热过滤
趁热过滤
等操作，温度应该控制在
100
100
℃左右；
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为
冷却结晶
冷却结晶
、
过滤
过滤
、洗涤、干燥；晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水的原因是
减少因晶体溶解而造成的损失
减少因晶体溶解而造成的损失
；干燥时采用晾干，不用加热烘干的原因是
避免加热过程中晶体受热分解
避免加热过程中晶体受热分解
．
（5）取样检验是为了确认Fe3+是否除净．有同学设计了以下两种方案，在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作：
方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液；   方案二：纸层析→喷KSCN溶液；
①你认为上述两种方案设计更合理的是
方案二
方案二
；
②指出你认为不合理方案存在的问题是
Cu2+的蓝色对检验有干扰
Cu2+的蓝色对检验有干扰
．
硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料．铜不能与稀硫酸直接反应，本实验中将适量浓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（装置如图所示）．
（1）写出烧瓶中发生反应的化学方程式为：
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O
．
（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FeSO4或Fe2（SO4）3，即发生反应．反应完全后向其中加物质甲调节pH 3～4，产生Fe（OH）3沉淀，过滤、浓缩、结晶，滤渣作催化剂循环使用．已知：
沉淀物 Fe（OH）3 Cu（OH）2 Fe（OH）2 开始沉淀pH 2.7 4.8 7.6 完全沉淀pH 3.7 6.4 9.6
请回答下列问题：
①方案1中的B仪器名称是
坩埚
坩埚
．
②方案2中甲物质是
C
C
，最后所得晶体中可能含有
F
F
 （填字母序号）
A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、FeSO4   E、Fe2（SO4）3  F、FeSO4?7H2O
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后，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：
③加热时温度不宜过高的原因是
防止双氧水分解
防止双氧水分解
，写出组装减压抽滤装置的注意点
滤纸不得大于布氏漏斗底且覆盖所有小孔；橡皮塞插入部分不超过三分之二；布氏漏斗颈口斜面与吸滤瓶支管口相对；安全瓶中导管与吸滤瓶相连短与抽滤泵相连长
滤纸不得大于布氏漏斗底且覆盖所有小孔；橡皮塞插入部分不超过三分之二；布氏漏斗颈口斜面与吸滤瓶支管口相对；安全瓶中导管与吸滤瓶相连短与抽滤泵相连长
．（至少二点）
④本实验CuSO4?5H2O的产率为
84%
84%
．
上述两种氧化法中，更符合绿色化学理念的
第二组
第二组
（填“第一组”或“第二组”），理由是
第一组方案1需要灼烧，多消耗能源
第一组方案1需要灼烧，多消耗能源
．

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