题目内容
10．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．I．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）
（1）图1分液漏斗内装的液体是浓硝酸．
（2）图2是图1的改进装置，与图丨相比，图2装置的明显优点是防止倒吸，有害气体能被完全吸收
II．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：将铜粉在坩埚中反复灼烧，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：将空气或氧气持续通入铜粉与稀硫酸的混合物屮，同时向反应液中滴加少量 FeSO4或Fe2（SO4）3，即发生反应．反应完全后加CuCO3调节PH到3〜4，产生Fe（OH）3沉淀，然后过滤、蒸发、结晶可得CuS04.5H20．滤渣亩循环使用．
（3）用离子方程式表示加入FeS04或Fe2（SO4）3后发生的两个反应：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
方案3：将少量铜丝放到适量的稀硫酸中，温度控制在500C．加入H2O2，反应一段吋 间后，升温到600C，再反应一段时间后．然后过滤、蒸发、结晶，所得晶体用少量95%的 酒精淋洗后晾干，得CuSO4．5H2O．
（4）其中用少量95%的酒精淋洗的目的是除去硫酸铜晶体表面杂质，硫酸铜在酒精中溶解度较小，用酒精淋洗可减少硫酸铜晶体损失若需要得到25.0g硫酸铜晶体，至少需要30%（密度为1.1g/cm3）的H2O210.30ml．
分析 （1）根据题意将适量浓硝酸分多次加到铜粉与稀硫酸的混合物中，分液漏斗中应为浓硝酸；
（2）浓硝酸与铜反应，被还原生成二氧化氮，随着浓度的降低，有NO生成，图2中中间的装置可防止倒吸，并发生氮的氧化物与碱的反应，使得氮的氧化物完全吸收；
（3）向反应液中加FeS04或Fe2（SO4）3时，Fe2（SO4）3与Cu反应生成FeSO4，亚铁离子被氧气氧化为铁离子；
（4）硫酸铜在酒精中溶解度较小，根据反应H2O2+Cu+H2SO4=2H2O+CuSO4，可求得要得到25.0g硫酸铜晶体，至少需要30%的H2O2 的质量，再利用$V=\frac{m}{ρ}$计算；
解答 解：（1）由将适量浓硝酸分多次加到铜粉与稀硫酸的混合物中可知，分液漏斗中应为浓硝酸，
故答案为：浓硝酸；
（2）由装置比较可知，装置2中多出的装置能使溶液与导管不直接接触，防止倒吸，同时NO与氧气及碱反应，使有害气体能被完全吸收；
故答案为：防止倒吸；有害气体能被完全吸收；
（3）向反应液中加FeS04或Fe2（SO4）3后，Fe2（SO4）3与Cu反应生成FeSO4，其反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；通入的氧气能够把亚铁离子氧化为铁离子，其反应的离子方程式为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；
故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+、4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；
（4）硫酸铜在酒精中溶解度较小，所以用少量95%的酒精淋洗CuSO4．5H2O晶体，既可除去硫酸铜晶体表面杂质，又可减少硫酸铜晶体损失，
设要得到25.0g硫酸铜晶体，至少需要30%的H2O2 的质量为xg，
根据反应H2O2+Cu+H2SO4=2H2O+CuSO4，
34 160
30%x $\frac{160}{250}×25$
所以x=11.33g，
故可求得H2O2 的体积为$\frac{11.33g}{1.1g/c{m}^{3}}$=10.30mL，
故答案为：除去硫酸铜晶体表面杂质，硫酸铜在酒精中溶解度较小，用酒精淋洗可减少硫酸铜晶体损失；10.30．
点评 本题考查了学生对实验原理的理解、实验方案的评价、实验装置的理解与评价、离子方程式的书写、化学计算等，难度中等，答题是注意基础知识的灵活运用．
| 验方法 | 沉淀法 | 显色法 | 气体法 |
| 判断的依据 | 反应中有沉淀产生或溶解 | 反应中有颜色变化 | 反应中有气体产生 |
| A． | CO32---气体法 | B． | SO42---沉淀法 | C． | H+--显色法 | D． | Cl---气体法 |
已知热化学方程式H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）△H=-57.3kJ/mol，| A． | 常温下，浓度均为0.2mol•L-1的NaHCO3和Na2CO3溶液中，都存在电离平衡和水解平衡，分别加入NaOH固体恢复到原来的温度，c（CO32- ）均增大 | |
| B． | 已知乙酸（HA）的酸性比甲酸（HB）弱，在物质的量浓度均为0.1 mol•L-1的NaA和NaB混合溶液中，c（Na+）＞c（B-）＞c（A-）＞c（ OH-）＞c（HA）＞c（HB）＞c（H+） | |
| C． | pH相同的CH3COONa溶液、C6H5ONa溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液，其浓度：c（CH3COONa）＞c（C6H5ONa）＞c（ Na2CO3）＞c（NaOH） | |
| D． | 一定温度下，pH相同的溶液，由水电离产生的c（H+）相同 |
纳米碳酸钙有广泛的应用前景．用下图所示装置，在浓CaCl2溶液中通入NH3和CO2可制得纳米级碳酸钙．D中装有蘸稀硫酸的脱脂棉，图中夹持装置已略去．
；2-丙醇：
．
I．已知反应Fe2O3（s）+CO（g）?Fe（s）+CO2（g）△H=-23.5kJ•mol-1，该反应在1000℃的平衡常数等于4．在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe、Fe2O3、CO、CO2各1.0mol，应经过l0min后达到平衡．
（1）CO的平衡转化率=60%
（2）欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是d．
a．提高反应温度
b．增大反应体系的压强
c．选取合适的催化剂
d．及时吸收或移出部分CO2
e．粉碎矿石，使其与平衡混合气体充分接触
Ⅱ．高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．请根据图示回答下列问题：
（3）从反应开始到平衡，用H2浓度变化表示平均反应速率v（H2）=0.15mol/（L•min）．
（4）已知氢气的燃烧热286kJ/mol，请写出甲醇气体不充分燃烧的热化学方程式CH3OH（g）+O2（g）=2H2O（l）+CO（g）△H=-481kJ/mol．
（5）若在温度和容器相同的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，测得反应达到平衡吋的有关数据如下表：
| 容器 | 反应物投入的量 | 反应物的 转化率 | CH3OH的浓度 | 能量变化 （Q1、Q2、Q3均大于0） |
| 甲 | 1mol CO和2mol H2 | α1 | c1 | 放出Q1kJ热量 |
| 乙 | 1mol CH3OH | α2 | c2 | 吸收Q2kJ热量 |
| 丙 | 2mol CO和4mol H2 | α3 | c3 | 放出Q3kJ热量 |
A．c1=c2B.2Q1=Q3C.2α1=α3D．α1+α2=1E．该反应若生成1mol CH3OH，则放出（Q1+Q2）kJ热量
Ⅲ．以甲烷为燃料的新型电池，其成本大大低于以氢为燃料的传统燃料电池，目前得到广泛的研究，如图是目前研究较多的一类固体氧化物燃料电池工作原理示意图．回答下列问题：
（6）B极上的电极反应式为CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O．
（7）若用该燃料电池做电源，用石墨做电极电解100mL 1mol/L的硫酸铜溶液，当两极收集到的气体体积相等时，理论上消耗的甲烷的体积为1.12L（标况下）．