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硫酸铜是一种应用广泛的化工原料.实验室中可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1所示).

(1)配制质量分数20%的硫酸需要100mL 98%的浓硫酸(密度为1.84g/cm3)和______mL蒸馏水.配制所需仪器除烧杯、量筒、胶头滴管外,还需要的仪器有______.
(2)图1中烧瓶中发生的离子反应方程式为______.
(3)图2是图1的改进装置,其优点有:①______;②______.
为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行了如下设计:
方案1:以空气为氧化剂.将铜粉在某仪器A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.反应后,过滤、蒸发、结晶等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O晶体.
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Fe2(SO4)3,即发生反应.反应完全后向其中先后加入物质甲、物质乙,取样检验后,过滤、蒸发、结晶,滤渣可循环使用.[已知Fe(OH)2、Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为9.6、3.7和6.4.]
(4)方案l中的A仅器名称是______.晶体采用酒精淋洗的优点是______.
(5)方案2中物质甲可以是______(选填答案编号,下同),物质乙可以是______.
a.Cu b.CuCO3 c.CuO d.氨水 e.氯水 f.双氧水
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法:
方法①:取样于试管→滴加KSCN溶液;方法②:径向层析→喷KSCN溶液
指出你认为不合理的方法及存在的问题______.
(6)用铜粉制硫酸铜,上述方案1、方案2都不是十分理想,一种更符合绿色化学理念的是在氧气存在时用热稀硫酸与铜粉反应,其化学方程式是______.
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(1)实验前都需将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸,倾倒出液体,用水洗净铁屑。从以下仪器中选择组装,完成该操作必需的仪器有________ (填编号)。
①铁架台 ②玻璃棒 ③广口瓶 ④石棉网 ⑤烧杯 ⑥漏斗 ⑦酒精灯
(2)方案A中FeSO4溶液的制备:将处理好的铁屑放入锥形瓶,加入过量的3 mol/LH2SO4溶液,加热至充分反应为止。趁热过滤,收集滤液和洗涤液。下右图装置中方框内选择更适合用于实验方案A的装置是__________ (填“甲”或“乙”)。
(4)实验方案B中FeSO4溶液的制备:用“五水硫酸铜结晶水的测定”实验中的废弃物--无水硫酸铜粉末代替稀硫酸与铁屑反应制备硫酸亚铁。当用无水硫酸铜配制的溶液由蓝色完全变为浅绿色时停止反应,过滤,收集滤液即得硫酸亚铁溶液。此方案的优点有_________ (填编号)。
a. 充分利用了实验室废弃物--硫酸铜粉末,避免了药品浪费,又回收了金属铜,实现了变废为宝
b. 避免了有毒气体的排放对环境造成的污染
c. 原子利用率达到100%
d. 避免了在加热中Fe2+被氧化成Fe3+, 有利于产品质量等级的提高,并节约了能源
(5)产品中Fe3+杂质的定量分析
①配制Fe3+浓度为1.0mg/mL的标准溶液100mL。称取_________mg高纯度的硫酸铁铵(NH4)Fe(SO4)2·12H2O,加 2.00 mL经处理的去离子水,振荡溶解后,加入2mol/L HBr 溶液 l m L和 l mol/L KSCN溶液0.5 mL,加水制成100 mL溶液。配制过程中必须用到的定量仪器为________(选填编号)。
a. 精确度为0.001g的电子天平
b.精确度为0.1mg的电子天平
c.100 mL容量瓶
d.酸式滴定管
e.10mL量筒
②将上述溶液稀释为浓度分别为0.2、1.0、3.0、5.0、7.0、10.0(单位:mg/L)的溶液。分别测定不同浓度溶液对光的吸收程度,并将测定结果绘制成曲线如下。
(1)写出A、B适宜的化学式:A 、B 。
(2)减压过滤得到的滤渣C,其主要成分是 (填化学式)。操作甲的目的是: 。
(3)操作乙、丙的名称分别是:乙 ,丙 。
(4)检验产品硫酸铁铵中的阳离子,相关的离子方程式有 。
(5)为了用重量法确定产品硫酸铁铵[a(NH4)2SO4·bFe2(SO4)3·cH2O]中a、b、c的值(供选用的试剂:浓硫酸、碱石灰、氢氧化钠、氯化钡),除了测得取用样品的质量外,至少还需要测定 。灼烧固体所需要的仪器是______________(选出合适的选项)
A.坩埚 B.滤纸 C.酒精喷灯 D.玻璃棒
硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料。制备硫酸铜是无机化学实验教学中一个重要的实验。由于铜不能与稀硫酸直接反应,实验中将浓硝酸分次加入到铜粉与稀硫酸中,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)。
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(1)图1中,A仪器的名称为 ,烧瓶中发生的离子反应方程式为 。
(2)图2是图1的改进装置,改进的目的是 。
(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:
第一组: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,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,滤渣作催化剂循环使用。
(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4。)
请回答下列问题:
①方案1中的B仪器名称是 。
②方案2中甲物质是 (填字母序号)。
a、CaO b、CuCO3 c、CaCO3
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol/L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1 h后,过滤、蒸发结晶、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O 10.6g。
请回答下列问题:
③该反应的离子反应方程式为 。
④控制温度在50℃和60℃加热的原因为 ,晶体采用酒精淋洗的优点是
⑤上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的是 (填“第一组”或“第二组”),理由是
查看习题详情和答案>>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1、2所示)
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(1)图1烧瓶中发生的离子反应方程式为: 。
(2)图2是图1的改进装置,其优点有: 。
(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:
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)2,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,滤渣作催化剂循环使用。
(已知Fe(OH)3和Cu(OH)2完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4。)
请回答下列问题:①方案中的B仪器名称是 。
②方案2中甲物质是 (填字母序号)。
a.CaO b.CuCO3 c.CaCO3
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、蒸发结晶、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得到CuSO4?5H2O的质量为10.6g。
请回答下列问题:
③加热时温度不宜过高的原因是 ,根据有关数据计算出制取CuSO4?5H2O的产率(实际产量与理论产量的百分比)= 。
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