7.硫酸铜是一种用途广泛的化工原料.某学习小组把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I、Ⅱ所示)

(1)烧瓶中发生反应的化学方程式为3Cu+8HNO3═3Cu(NO32+2NO↑+4H2O.
(2)图Ⅱ是图I的改进装置.其优点有增加了安全瓶;有利于有毒气体被完全吸收.
(3)为符合绿色化学的要求,该学习小组进行了如下探究:将氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现常温下几乎不反应,但向混合物中加入FeSO4后再通入氧气,反应则立即发生.
①试用离子方程式表示反应发生的原理2Cu+4H++O2$\frac{\underline{\;Fe_{2}+\;}}{\;}$2Cu2++2H2O;在该反应中FeSO4的作用是催化剂.
②已知pH≥4.4时Cu2+以Cu(OH)2的形式开始沉淀,pH≥6.4时完全沉淀;Fe(OH)3完全沉淀时的pH为3.7,又测得反应完成后溶液呈强酸性.请设计一个除去所得溶液中杂质离子的实验方案向反应后的溶液中加入CuO[或Cu(OH)2或CuCO3],调节溶液的pH3.7~4.4,将沉淀滤去.
(4)为寻找更加适宜的氧化剂,该小组又进行了如下探究:称量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30min后升温到60℃,持续反应1小时后铜丝反应完全.蒸发、冷却、结晶,过滤时用少量95%的酒精淋洗晾干,得到10g CuSO4•5H2O.
①该实验铜丝被氧化的原理是(用离子方程式袭示)Cu+H2O2+2H+═Cu2++2H2O.
②反应过程中温度不宜过高的原因是防止双氧水分解,过滤时采用酒精淋洗的优点是酒精极易蒸发带走水分,加速晶体晾干,减少晶体的溶解;该小组得到硫酸铜晶体的实际产率是80%.
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