题目内容

18．硫酸铜在生产、生活中应用广泛．某化工厂用含少量铁的废铜渣为原料生产胆矾的流程如下：
稀硝酸稀硫酸

（1）“浸出”时，原料中的铜均转化为硫酸铜．写出相应的化学方程式：3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O．
（2）试剂b是氧化铜或氢氧化铜或碱式碳酸铜（填物质名称）其反应的离子方程式：CuO+2H+=Cu2++H2O．
（3）调节pH的目的是除去浸出液中的Fe3+．滤渣c是Fe（OH）3．
（4）在农业上，将胆矾、生石灰和水按一定比例混合制成波尔多液，其反应的化学方程式为CuSO4+H2O+CaO=Cu（OH）2↓+CaSO4↓．
（5）气体a可以被循环利用，用化学方程式表示其被循环利用的原理为：2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO或4NO+3O2+2H2O=4HNO3．
（6）一定温度下，硫酸铜受热分解生成CuO、SO2气体、SO3气体和O2气体，写出硫酸铜受热分解的化学方程式：3CuSO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑．

分析 废铜渣中铜和硝酸、硫酸反应方程式为3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O，废铜渣中铁也发生类似反应，调节pH目的是使铁离子生成氢氧化铁沉淀，故滤渣C为氢氧化铁，滤液中含硫酸铜；通过蒸发浓缩、冷却结晶析出硫酸铜晶体．
（1）由工艺流程图转化关系可知，由于硫酸的存在，酸过量，硝酸全起氧化剂作用，酸为稀溶液，生成硫酸铜、NO、水．
（2）调节溶液PH的目的是沉淀铁离子除去，加入的试剂不能引入新的杂质；
（3）调节溶液PH沉淀铁离子；由工艺流程图转化关系可知，滤渣的主要成分为氢氧化铁．
（4）胆矾、生石灰和水按一定比例混合制成波尔多液生成氢氧化铜和硫酸钙；
（5）气体a可以被循环利用，其被循环利用的原理为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮；
（6）硫酸铜受热分解生成CuO、SO2气体、SO3气体和O2气体，反应物为CuSO4，生成物为CuO、SO2、SO3、O2，配平方程式即可；图2所示的实验装置分别测定生成的SO2气体、SO3气体的质量和O2气体的体积，SO3气体可溶解于浓硫酸中，采用98.3%的浓硫酸吸收SO3气体，SO2气体用碱液吸收，氧气用排水法测量，据此分析．

解答 解：（1）由于硫酸的存在，且酸过量，硝酸全起氧化剂作用，酸为稀溶液，生成硫酸铜、NO、水，反应方程式为3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O，
故答案为：3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O；
（2）加入试剂b是调节溶液PH，且不能引入新的杂质，应为氧化铜或氢氧化铜或碱式碳酸铜或碳酸铜，若加入氧化铜反应的离子方程式为：CuO+2H+=Cu2++H2O；
故答案为：氧化铜或氢氧化铜或碱式碳酸铜或碳酸铜，CuO+2H+=Cu2++H2O；
（3）由工艺流程图转化关系可知，浸出液中浆调节pH值后，铁离子转化为Fe（OH）3沉淀析出，加入试剂调节溶液的PH除去浸出液中的Fe3+，滤渣c的主要成分为Fe（OH）3；
故答案为：除去浸出液中的Fe3+，Fe（OH）3；
（4）胆矾、生石灰和水按一定比例混合制成波尔多液生成氢氧化铜和硫酸钙，反应的化学方程式为：CuSO4+H2O+CaO=Cu（OH）2↓+CaSO4↓；
故答案为：CuSO4+H2O+CaO=Cu（OH）2↓+CaSO4↓；
（5）气体a可以被循环利用，用化学方程式表示其被循环利用的原理为：一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO或4NO+3O2+2H2O=4HNO3，
故答案为：2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO或4NO+3O2+2H2O=4HNO3；
（6）硫酸铜受热分解生成CuO、SO2气体、SO3气体和O2气体，反应物为CuSO4，生成物为CuO、SO2、SO3、O2，配平方程式得：3CuSO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑；
故答案为：3CuSO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO3↑+2SO2↑+O2↑；

点评 本题考查学生对工艺流程的理解、阅读题目获取信息能力、物质分离提纯等基本操作，难度中等，要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息、基础知识解决问题的能力．

练习册系列答案
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C．
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