硫銅是一種應用極其廣泛的化工原料。銅不能與稀硫直接反應，本實驗中將適量濃**分多次加入到銅粉與稀硫*的混合...

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問題詳情：

硫*銅是一種應用極其廣泛的化工原料。銅不能與稀硫*直接反應，本實驗中將適量濃**分多次加入到銅粉與稀硫*的混合物中，加熱使之反應完全，通過蒸發、結晶得到硫*銅晶體(裝置如圖1、2所示)。（1）圖1燒瓶中發生的離子反應方程式為：（2）圖2是圖1的改進裝置，其優點有： ① ；② 。（3）為符合綠*化學的要求，某研究*學習小組進行如下設計：方案1：以空氣為氧化劑。將銅粉在儀器B中反覆灼燒，使銅與空氣充分反應生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫*反應。方案2：將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫*的混合物中，發現在常温下幾乎不反應。向反應液中加FeSO4或Fe2（SO4）3，即發生反應。反應完全後向其中加物質*調節pH到3～4，產生Fe（OH）3沉澱，過濾．蒸發．結晶，濾渣作催化劑循環使用。（已知Fe（OH）3和Cu（OH）2完全沉澱時的pH分別為3.7．6.4。）請回答下列問題： ①方案1中的B儀器名稱是。 ②方案2中*物質是（填字母序號）。a．CaO b．CuCO3 c．CaCO3 d．NH3▪H2O 以加入FeSO4為例，用離子方程式解釋反應發生的原因。方案3 ：將3．2g銅絲放到45 mL 1．5mol/L的稀硫*中，控温在50℃。加入18mL 10%的H2O2，反應0．5小時後，升温到60℃，持續反應1 小時後，過濾．蒸發結晶．減壓抽濾等，用少量95%的酒精淋洗後晾乾，得CuSO4·5H2O10．6g。 ③上述三種方案中，更符合綠*化學理念的是，（填方案1、方案2、方案3）理由是．．。

【回答】

【知識點】製備實驗方案的設計、*質實驗方案的設計

【*解析】（1）Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O

或3Cu+8H++2NO3- =3Cu2++2NO↑+4H2O；（2分）

（2）① 防止倒吸（1分） ② 有害氣體能被完全吸收（1分）

（3）① 坩堝（1分） ② b (1分)

4Fe2+ + O2 + 4 H+ == 4Fe3+ + 2H2O (2分) 2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+ （2分）

③ 方案3 （1分）方案一需要灼燒，多消耗能源；方案二所得產品含有鐵元素雜質；方案三幾乎不產生有害氣體，且所得產品純度較高。（各1分）

解析：（1）銅和濃**反應生成**銅、二氧化氮和水，隨着反應的進行，濃**變成稀**，稀**和銅反應生成**銅和一氧化氮、水，反應方程為：Cu+4H++2NO3-=Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3- =3Cu2++2NO↑+4H2O；

(2) 反應中產生的尾氣主要為NO，由於NO與NaOH溶液不反應，故應向*氧化*溶液中通入空氣（氧氣），裝置2中在尾氣吸收裝置之前連接集氣瓶，通入氧氣有利於氮氧化合物的吸收，同時起安全瓶作用，防止倒吸。

（3））①高温灼燒固體應在坩堝中進行，方案1將銅粉在坩堝中反覆灼燒，因此B儀器應為坩堝． ②由於溶液**較強，欲使Fe3+沉澱，需加入某種試劑降低c（H+）濃度，但又不能引入新雜質． a．CaO降低c（H+）濃度，引入鈣離子，故ac錯誤； b．CuCO3 降低c（H+）濃度，不引入新雜質，過量的CuCO3 可以過濾除去，故b正確； c．CaCO3 引入鈣離子，故c錯誤； d．NH3▪H2O會生成*氧化銅沉澱，故d錯誤．

加入FeSO4為例，用離子方程式解釋反應發生的原因：4Fe2+ + O2 + 4 H+ == 4Fe3+ + 2H2O

2Fe3+ + Cu == 2Fe2+ + Cu2+ ③上述三種方案中，更符合綠*化學理念的是方案三，理由是：方案一需要灼燒，多消耗能源；方案二所得產品含有鐵元素雜質；方案三幾乎不產生有害氣體，且所得產品純度較高。

【思路點撥】本題考查學生對實驗原理的理解、實驗方案的評價、實驗裝置的理解與評價、常用化學用語、物質推斷、實驗條件控制等，難度中等，實驗方案設計，應根據實驗目的思考實驗原理，根據實驗原理中反應物的狀態和反應條件確定試劑和裝置，通過比較和評價優選最佳實驗方案。

知識點：物質的分離提純和檢驗

題型：實驗,探究題