Question

2．硫酸是用途广泛的化工原料，可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等．工业制硫酸铜的方法很多．
（1）方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜．该反应的化学方程式是Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，此法的最大缺点是产生有污染的气体；
（2）方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜，生产的主要过程如图所示：

稀硫酸、铜和氧化铁反应的离子方程式是Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是4Fe²⁺+4H⁺+O₂═4Fe³⁺+2H₂O；由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是加热、蒸发．

Answer 1

分析 （1）浓硫酸与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，结合二氧化硫的毒性解答；
（2）由流程图可知：稀硫酸、铜和氧化铁反应是氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜；通入热的空气是为了氧化亚铁离子为三价铁离子，调整溶液PH除去铁离子；溶液中得到溶质固体的方法是蒸发水结晶析出；

解答 解：（1）浓硫酸与铜反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；反应生成的二氧化硫是污染环境的气体，产生了有污染的气体；故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；产生了有污染的气体；
（2）由流程图可知：稀硫酸、铜和氧化铁反应是氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸铁和铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应的离子方程式为：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；通入空气的作用是氧气氧化亚铁离子为铁离子的反应，反应离子方程式为：4Fe²⁺+4H⁺+O₂═4Fe³⁺+2H₂O；得到硫酸铜溶液加热蒸发得到硫酸铜晶体；加热、蒸发；
故答案为：Fe₂O₃+6H⁺═2Fe³⁺+3H₂O、2Fe³⁺+Cu═2Fe²⁺+Cu²⁺；4Fe²⁺+4H⁺+O₂═4Fe³⁺+2H₂O；加热、蒸发；

点评 本题考查了硫酸铜的制备，明确浓硫酸、铁及其化合物铜及其化合物性质，明确工艺流程图即可解答，题目难度不大．