（15分）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：K_sp[Cu((OH)₂]≈10^-22， K_sp[Fe((OH)₂]≈10^-16,  K_sp[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       。
②为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_________。
③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

④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：
⑤反应时温度控制在50℃~60℃不宜过高的原因是         ，
⑥本实验CuSO₄·5H₂O的产率为         。

（15分）硫酸铜在化工和农业方面有很广泛的用处，某化学兴趣小组查阅资料，用两种不同的原料制取硫酸铜。
方式一：一种含铜的矿石（硅孔雀石矿粉），含铜形态为CuCO₃·Cu(OH)₂和CuSiO₃·2H₂O（含有SiO₂、FeCO₃、Fe₂O₃、Al₂O₃等杂质）。以这种矿石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图：

请回答下列问题：
⑴完成步骤①中稀硫酸与CuSiO₃·2H₂O发生反应的化学方程式
CuSiO₃·2H₂O+H₂SO₄=CuSO₄ +________+H₂O；
⑵步骤②调节溶液pH选用的最佳试剂是__________________
A. CuO            B. MgO       C. FeCO₃              D NH₃·H₂O
⑶有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

氢氧化物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2
开始沉淀的pH	3.3	1.5	6.5	4.2
沉淀完全的pH	5.2	3.7	9.7	6.7

由上表可知：当溶液pH=4时，不能完全除去的离子是________。
⑷滤液B通过蒸发浓缩（设体积浓缩为原来的一半）、冷却结晶可以得到CuSO₄·5H₂O晶体。某同学认为上述操作会伴有硫酸铝晶体的析出。请你结合相关数据对该同学的观点予以评价（已知常温下，Al₂(SO₄)₃ 饱和溶液中C(Al³⁺)=2.25mol·L^-1，K_sp[Al(OH)₃]=3.2×10^-34) ________（填“正确”或“错误”）。
方式二：以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示：
Ⅰ.将黄铜矿精矿（主要成分为CuFeS₂，含有少量CaO、MgO、Al₂O₃）粉碎
Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验，将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解。在阴极区通入氧气，并加入少量催化剂。

Ⅲ.一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂（RH）发生反应：
2RH（有机相）+ Cu²⁺（水相）R₂Cu（有机相）+ 2H^＋（水相）
分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu²⁺得以再生。
Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
（5）黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：
CuFeS₂ + 4H^＋ = Cu²⁺ + Fe²⁺ + 2H₂S     2Fe³⁺ + H₂S = 2Fe²⁺ + S↓+ 2H^＋
电解过程中，阳极区Fe³⁺的浓度基本保持不变，原因是____________________（用电极反应式表示）。
（6）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu²⁺得以再生的原理是_____________ 。
（7）步骤Ⅳ，若电解0.1mol CuSO₄溶液，生成铜3.2 g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是 ____ 。

细菌冶金是一种新工艺，其能耗少、减少环境污染．称为“绿色冶金”。其原理：①氧化硫硫杆菌和聚硫杆菌能把矿石中的硫氧化成硫酸，反应式为2S+3O₂+2H₂O  2H₂SO₄，②氧化亚铁硫杆菌在上面产生的硫酸中能把硫酸亚铁氧化成硫酸铁③细菌得到了所需要的能量，生成的硫酸铁可把FeS₂（黄铁矿）和Cu₂S（辉铜矿）等转变为可溶性化合物而从矿石中溶解出来，其化学过程是：
Fe₂S₂（黄铁矿）+7Fe₂(SO­₄)₃+8H₂O    15FeSO₄+ 8H₂SO₄
Cu₂S（辉铜矿）+2Fe­₂(SO₄)₂    2CuSO₄+4FeSO₄+S
（1）写出②反应的化学方程式：                                            。
（2）某实验小组，欲将硫酸铜和硫酸亚铁的酸性混合液分离出硫酸亚铁溶液．经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺分别生成沉淀的pH如表2

物质	Cu（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
开始沉淀pH	6.0	7.5	1.4
沉淀完全pH	13	14	3.7

实验室有下列试剂可供选择A．H₂O₂    B．CaO  C．CuO   D．稀H₂SO₄  E．铁粉;   
实验经过滤后还需设计的实验操作步骤和目的是：

实验步骤	实验操作	实验操作的目的
步骤1
步骤2
步骤3]
步骤4	洗涤
步骤5		得到FeSO­4溶液

（3）若向CuSO₄、FeSO₄混合液中加入适量碱液，将溶液蒸干、灼烧得到红色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O混合物，欲测定该混合物中Cu₂O的质量分数。该实验小组的方法是向m g混合物中加人足量的稀硫酸，经过滤、洗涤、干燥、称量固体的质量为n g。已知Cu₂O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄。某学生据此计算出该混合物Cu₂O的质量分数的计算式。该学生的计算是否正确：               ，请说明理由                                                               。

细菌冶金是一种新工艺，其能耗少、减少环境污染．称为“绿色冶金”。其原理：①氧化硫硫杆菌和聚硫杆菌能把矿石中的硫氧化成硫酸，反应式为2S+3O₂+2H₂O   2H₂SO₄，②氧化亚铁硫杆菌在上面产生的硫酸中能把硫酸亚铁氧化成硫酸铁③细菌得到了所需要的能量，生成的硫酸铁可把FeS₂（黄铁矿）和Cu₂S（辉铜矿）等转变为可溶性化合物而从矿石中溶解出来，其化学过程是：

Fe₂S₂（黄铁矿）+7Fe₂(SO­₄)₃+8H₂O     15FeSO₄+ 8H₂SO₄

Cu₂S（辉铜矿）+2Fe­₂(SO₄)₂     2CuSO₄+4FeSO₄+S

（1）写出②反应的化学方程式：                                             。

（2）某实验小组，欲将硫酸铜和硫酸亚铁的酸性混合液分离出硫酸亚铁溶液．经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺分别生成沉淀的pH如表2

物质	Cu（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
开始沉淀pH	6.0	7.5	1.4
沉淀完全pH	13	14	3.7

实验室有下列试剂可供选择A． H₂O₂    B．CaO  C．CuO   D．稀H₂SO₄   E．铁粉;   

实验经过滤后还需设计的实验操作步骤和目的是：

实验步骤	实验操作	实验操作的目的
步骤1
步骤2
步骤3]
步骤4	洗涤
步骤5		得到FeSO­4溶液

（3）若向CuSO₄、FeSO₄混合液中加入适量碱液，将溶液蒸干、灼烧得到红色粉末是Fe₂O₃、Cu₂O混合物，欲测定该混合物中Cu₂O的质量分数。该实验小组的方法是向m g混合物中加人足量的稀硫酸，经过滤、洗涤、干燥、称量固体的质量为n g。已知Cu₂O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO₄。某学生据此计算出该混合物Cu₂O的质量分数的计算式。该学生的计算是否正确：                ，请说明理由                                                                。