Question

【题目】某学习小组设计如图装置，验证黄铜矿(主要成分CuFeS2)在空气中的氧化产物(杂质不参与反应)。

回答下列问题。

(1)仪器a的名称______，碱石灰的作用______。

(2)为检验灼烧黄铜矿产生的气体，B中可选______

a．HNO3溶液b．品红溶液c．BaCl2溶液d．溴水e．酸性KMnO4溶液

(3)C中NaOH的作用______。

(4)样品经煅烧后的固体中铜元素以泡铜(Cu、Cu2O)形式存在，其中Cu2O能与稀硫酸反应生成Cu和CuSO4。

①设计实验验证泡铜中含有Cu2O：取少量泡铜置于试管中，________，若________，说明泡铜中含有Cu2O。

②用泡铜与CO反应来制取粗铜，再经精炼可得纯铜。将一定量的纯铜投入到2L1mol/L的稀硝酸中充分反应，请写出该反应的离子方程式_______。若铜全部溶解并得到标况下4.48LNO，要使溶液中的Cu2+恰好沉淀，需要向反应后的溶液中加入5mol/L的NaOH溶液____L

Answer 1

【答案】(球形)干燥管 吸收通入空气中的二氧化碳和水蒸气 bde 吸收多余的SO2 加入适量稀硫酸 溶液呈蓝色 3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O 0.36

【解析】

(4)①设计实验验证泡铜中含有Cu2O时，根据Cu与稀硫酸不反应，Cu2O能与稀H2SO4反应生成Cu和CuSO4，溶液变蓝色进行检验。

(1)据图可知，仪器a的名称为(球形)干燥管，碱石灰的作用为吸收通入空气中的二氧化碳和水蒸气，避免对实验产生干扰，故答案为：(球形)干燥管；吸收通入空气中的二氧化碳和水蒸气；

(2)黄铜矿(主要成分CuFeS2)在空气中灼烧产生的气体为SO2，为检验灼烧黄铜矿产生的气体二氧化硫，B中可选品红溶液、溴水、KMnO4溶液等，现象均为溶液褪色，故答案为：bde；

(3)二氧化硫有毒，排放到空气中会污染空气，则C中NaOH的作用为吸收多余的二氧化硫，以免污染空气，故答案为：吸收多余的SO2；

(4)①样品经煅烧后的固体中铜元素以泡铜(Cu、Cu2O)的形式存在，Cu与稀硫酸不反应，Cu2O能与稀H2SO4反应生成Cu和CuSO4，则实验验证泡铜中含有Cu2O的方法为取少量泡铜于试管中，加入适量稀硫酸，若溶液呈蓝色，说明泡铜中含Cu2O，故答案为：加入适量稀硫酸；溶液呈蓝色；

②将一定量的纯铜投入到2L1mol/L的稀硝酸中充分反应生成硝酸铜、NO和水，反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O；n(HNO3)=2L×1mol/L=2mol，n(NO)==0.2mol，根据方程式可知HNO3过量，则与Cu反应后溶液中剩余的氢离子的物质的量为n(H+)=2mol- n(NO)×4=2mol-0.2mol×4=1.2mol，生成Cu2+的物质的量为n(Cu2+)=×n(NO)=0.3mol，向反应后的溶液中加入NaOH溶液，依次发生反应H++OH-=H2O、Cu2++ 2OH-=Cu(OH)2↓，则要使溶液中的Cu2+恰好沉淀，需要向反应后的溶液中加入NaOH的物质的量为n(NaOH)=1.2mol+0.3mol×2=1.8mol，V(NaOH)==0.36L，故答案为：3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO+4H2O；0.36。