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 (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 � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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．CuCO₃c．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）= 。

（1）Cu+4H⁺+2NO^―₃=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O或3Cu+8H⁺+2NO^―₃=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O

（2）防止倒吸；NO、NO₂有毒气体能被完全吸收

（3）①坩埚 ②b ③防止双氧水分解 84.8%

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相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（I）按照如图1所示装置进行有关实验，拔掉分液漏斗玻璃塞，将A逐滴加入B中．

若A是浓盐酸，B为二氧化锰，当将A滴入B中时发生反应的离子方程式为：

MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O

MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O

；
当实验一段时间后，发现C、D中有红棕色烟，则C的化学式为：

．
（II）硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料，可通过多种途径制取硫酸铜晶体．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2所示）．
请回答相关问题：
（1）图2分液漏斗中装的液体是

浓硝酸

；
（2）本实验中若硝酸过量，造成的结果是

制得的硫酸铜晶体不纯

；
（3）图3是图2的改进装置，其优点是①

有利于氮氧化合物的吸收

，②

防止倒吸

；
（4）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：将铜粉在某仪器中反复灼烧，使铜粉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．向混合物中加入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，得硫酸铜晶体，滤渣循环使用〔已知Fe（OH）₃和Cu（OH）₂完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4〕．
①方案1中用于灼烧铜粉的仪器名称是

坩埚

；
②方案2中甲物质可以是

（填字母序号）；
a．CuO b．CuCO₃c．CaCO₃ d．NaOH
③方案2中发生反应的总化学方程式为（注明反应条件）

2Cu+O₂+2H₂SO₄

△

2CuSO₄+2H₂O

2Cu+O₂+2H₂SO₄

△

2CuSO₄+2H₂O

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

I．硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料．以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO₄?5H₂O）的生产流程示意图：

胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表．

温度（℃）	20	40	60	80	100
石膏	0.32	0.26	0.15	0.11	0.07
胆矾	32	44.6	61.8	83.8	114

请回答下列问题：
（1）红棕色滤渣的主要成分是

Fe（OH）₃

；
（2）写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式

3Cu+2HNO₃+3H₂SO₄=3CuSO₄+2NO↑+4H₂O

；
（3）操作I的操作温度应该控制在

100

℃左右；
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作II应为

冷却结晶、过滤

、洗涤、干燥；
（5）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案，在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作：
方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液；
方案二：径向层析→喷KSCN溶液
①你认为上述两种方案设计更合理的是

方案二

；
②指出你认为不合理的方案存在的问题

Cu²⁺的蓝色对检验有干扰

；
（6）反应产物中的NO可以循环使用，用化学方程式表示循环使用的方案

4NO+3O₂+H₂O=4HNO₃

．
II．（12分）复印机使用的墨粉主要成份是Fe₃O₄，图是氧化沉淀法生产Fe₃O₄的工艺：

已知：
①工业绿矾中FeSO₄的含量为52.5%，其中的杂质不参与反应；
②Fe（OH）₂+2Fe（OH）₃═Fe₃O₄?4H₂O
请回答下列问题：
（1）铁的常见氧化物有

FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄

；
（2）Fe₃O₄与盐酸反应的化学方程式是：

Fe₃O₄+8HCl=FeCl₂+2FeCl₃+4H₂O

，检验反应后的溶液中含Fe³⁺的方法：

取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显血红色，则证明含Fe³⁺

；
（3）在工艺流程中，通入适量空气“氧化”时的化学方程式是：

4Fe（OH）₂+2H₂O+O₂=4Fe（OH）₃

；
（4）生产中可获得的副产品是

Na₂SO₄?10H₂O

，提取该副产品的操作顺序是：

bcdae

（填写序号）
a．过滤 b．加热浓缩 c．冷却 d．结晶 e．洗涤
（5）在生产过程中，若工业绿矾的投料速率是12.16kg/h，为使产品较纯，鼓入空气的速率应为

0.784

m³/h（假设反应在标准状态下进行，空气中O₂占20%）．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（2009?徐汇区二模）硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料．以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO₄?5H₂O）的生产流程示意图：

胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表．

温度（℃）	20	40	60	80	100
石膏	0.32	0.26	0.15	0.11	0.07
胆矾	32	44.6	61.8	83.8	114

请回答下列问题：
（1）红棕色滤渣的主要成分是

Fe（OH）₃

；
（2）写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式

3Cu+2HNO₃+3H₂SO₄=3CuSO₄+2NO↑+4H₂O

；
（3）操作I的操作温度应该控制在

100

℃左右；
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作II应为

冷却结晶、过滤

、洗涤、干燥；
（5）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案，在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作：
方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液；方案二：径向层析→喷KSCN溶液
①你认为上述两种方案设计更合理的是

方案二

；
②指出你认为不合理的方案存在的问题

Cu²⁺的蓝色对检验有干扰

；
（6）反应产物中的NO可以循环使用，用化学方程式表示循环使用的方案

4NO+3O₂+H₂O=4HNO₃

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料；以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO₄?5H₂ O）和副产物石膏（CaSO₄?2H₂O）的生产流程示意图：

胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）见下表．

温度（℃）	20	40	60	80	100
石膏	0.32	0.26	0.15	0.11	0.07
胆矾	32	44.6	61.8	83.8	114

请回答下列问题：
（1）红棕色滤渣的主要成分是

Fe（OH）₃

；
（2）写出浸出过程中生成硫酸铜的离子方程式

3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O

；
（3）操作I包括蒸发浓缩、

趁热过滤

等操作，温度应该控制在

100

℃左右；
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为

冷却结晶

、

过滤

、洗涤、干燥；晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水的原因是

减少因晶体溶解而造成的损失

；干燥时采用晾干，不用加热烘干的原因是

避免加热过程中晶体受热分解

．
（5）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案，在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作：
方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液；方案二：纸层析→喷KSCN溶液；
①你认为上述两种方案设计更合理的是

方案二

；
②指出你认为不合理方案存在的问题是

Cu²⁺的蓝色对检验有干扰

．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

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（装置如图所示）．
（1）写出烧瓶中发生反应的化学方程式为：

Cu+H₂SO₄+2HNO₃=CuSO₄+2NO₂↑+2H₂O
或3Cu+3H₂SO₄+2HNO₃=3CuSO₄+2NO↑+4H₂O

．
（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 3～4，产生Fe（OH）₃沉淀，过滤、浓缩、结晶，滤渣作催化剂循环使用．已知：

沉淀物

Fe（OH）₃

Cu（OH）₂

Fe（OH）₂

开始沉淀pH

2.7

4.8

7.6

完全沉淀pH

3.7

6.4

9.6

请回答下列问题：
①方案1中的B仪器名称是

坩埚

．
②方案2中甲物质是

，最后所得晶体中可能含有

（填字母序号）
A、CaO B、NaOH C、CuCO₃ D、FeSO₄ E、Fe₂（SO₄）₃ F、FeSO₄?7H₂O
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：
③加热时温度不宜过高的原因是

防止双氧水分解

，写出组装减压抽滤装置的注意点

滤纸不得大于布氏漏斗底且覆盖所有小孔；橡皮塞插入部分不超过三分之二；布氏漏斗颈口斜面与吸滤瓶支管口相对；安全瓶中导管与吸滤瓶相连短与抽滤泵相连长

．（至少二点）
④本实验CuSO₄?5H₂O的产率为

84%

．
上述两种氧化法中，更符合绿色化学理念的

第二组

（填“第一组”或“第二组”），理由是

第一组方案1需要灼烧，多消耗能源

．

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