解答题-实验探究题 适中0.65 引用1 组卷67
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)。
(1)图1中A仪器的名称________ ,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:①_______________ ;②______________________ 。
(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)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,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 d.NH3▪H2O
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0.5小时后,升温到60℃,持续反应1 小时后,过滤.蒸发结晶.减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O10.6g。
请回答下列问题:
③加热时温度不宜过高的原因是__________ ,晶体采用酒精淋洗的优点是_________________ 。
④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________________________ 。
(1)图1中A仪器的名称
(2)图2是图1的改进装置,其优点有:①
(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)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,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
a.CaO b.CuCO3 c.CaCO3 d.NH3▪H2O
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0.5小时后,升温到60℃,持续反应1 小时后,过滤.蒸发结晶.减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4·5H2O10.6g。
请回答下列问题:
③加热时温度不宜过高的原因是
④上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的是
2011·上海·零模
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实验室用铜制取硫酸铜,将适量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。
(1).为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:______ ;为了吸收该反应中产生的尾气,请选择下列中合适的装置______ 。
(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。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5mol·L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。
已知:Ksp[Cu((OH)2]≈10-22, Ksp[Fe((OH)2]≈10-16, Ksp[Fe((OH)3]≈10-38
请回答下列问题:
如开始加入的铜粉为3.2 g,最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol。
① .方案1中的B仪器名称是______ 。
(3)为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为______ 。
(4)方案2中甲物质可选用的是______ 。
(5)反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化,用离子方程式解释其原因______ 。
第二组:过氧化氢为氧化剂法。将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h,升温到60℃,持续反应1 h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:
(6)反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是______ ,
(7)本实验CuSO4·5H2O的产率为______ 。
(1).为了节约原料,硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:
(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。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5mol·L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。
已知:Ksp[Cu((OH)2]≈10-22, Ksp[Fe((OH)2]≈10-16, Ksp[Fe((OH)3]≈10-38
请回答下列问题:
如开始加入的铜粉为3.2 g,最后所得溶液为500 mL,溶液中含有铁元素0.005 mol。
① .方案1中的B仪器名称是
(3)为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为
(4)方案2中甲物质可选用的是
A.CaO | B.NaOH | C.CuCO3 | D.Cu2(OH)2CO3 | E.Fe2(SO4)3 |
第二组:过氧化氢为氧化剂法。将3.2g铜丝放到45 mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中,控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h,升温到60℃,持续反应1 h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:
(6)反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是
(7)本实验CuSO4·5H2O的产率为
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