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    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：将铜粉在坩埚中反复灼烧，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铜粉与稀硫酸的混合物中，向反应液中加FeSO4或Fe2(SO4)3，即发生反应．反应完全后加CuCO3调节pH到3～4，产生Fe(OH)3沉淀，过滤、蒸发、结晶得CuSO4·5H2O．滤渣可循环使用．

    (3)写出加入FeSO4或Fe2(SO4)3后发生反应的相关的离子方程式：

    ________________________________．

    第二组：过氧化氢为氧化剂法

    将少量铜丝放到适量的稀硫酸中，温度控制在50℃．加入H2O2，反应一段时间后，升温到60℃，再反应一段时间后．过滤、蒸发结晶等，用少量95％的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O．

    (4)其中用少量95％的酒精淋洗的目的是________________；

    (5)上述两种氧化法中，更符合绿色化学理念的是________(填“第一组”或“第二组”)，理由是________________________．

    答案：
    解析：

    　　(1)4Fe2+＋O2＋4H+＝4Fe3+＋2H2O、2Fe3+＋Cu＝Cu2+＋2Fe2+

    　　(写出1个反应式给1分，全写出给2分，不必考虑反应顺序)

    　　(2)除去硫酸铜晶体表面杂质，硫酸铜在酒精中溶解度较小，用酒精淋洗可减少硫酸铜晶体损失(2分)

    　　(3)第二组(2分)　第一组方案1需要灼烧，多消耗能源；第一组方案2所得产品含有铁元素杂质；第二组所得产品纯度高(本小题共2分)


    练习册系列答案
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    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：
    Fe
    Fe
    ．
    （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
    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
    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
    有利于氮氧化合物的吸收
    ，②
    防止倒吸
    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
    坩埚
    ；
    ②方案2中甲物质可以是
    ab
    ab
    （填字母序号）；
    a．CuO              b．CuCO3 c．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

    （2011?兖州市三模）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
    3：2
    3：2
    ；为了吸收该反应中产生的尾气，请选择下列中合适的装置
    B
    B
    ．

    （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：Ksp[Cu（（OH）2]≈10-22，Ksp[Fe（（OH）2]≈10-16，Ksp[Fe（（OH）3]≈10-38
    请回答下列问题：
    如开始加入的铜粉为3.2g，最后所得溶液为500mL，溶液中含有铁元素0.005mol．
    ①方案1中的B仪器名称是
    坩埚
    坩埚
    ．
    ②为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为
    3
    3
    ．
    ③方案2中甲物质可选用的是
    CD
    CD
    ．
    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
    4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
    4Fe2++O2+4H+═4Fe3++2H2O，2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+
    ．
    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，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：
    ⑤反应时温度控制在50℃～60℃不宜过高的原因是
    防止双氧水分解
    防止双氧水分解
    ，
    ⑥本实验CuSO4?5H2O的产率为
    84%
    84%
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    三星堆遗址考古的重大发现，揭开了川西平原早期蜀国的面纱，将蜀国的历史推前了两千多年，填补了中国考古学、青铜文化、青铜艺术史上的诸多空白．而硫酸铜是湿法冶金应用极早的一种化工原料．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烧瓶中发生反应的离子方程式为
    Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
    Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O或3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
    ；
    （2）图2是图1的改进装置，其优点有
    防止倒吸；NO、NO2有毒气体能被完全吸收
    防止倒吸；NO、NO2有毒气体能被完全吸收
    ；
    （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①坩埚中反复灼烧，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2中甲物质是
    b
    b
    （填字母序号）．  a．CaO   b．CuCO3    c．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：
    ②加热时温度不宜过高的原因是
    防止双氧水分解
    防止双氧水分解
    ，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）=
    84.8%
    84.8%
    ．

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    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （2012?闵行区二模）硫酸铜是一种应用广泛的化工原料．实验室中可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所示）．

    （1）配制质量分数20%的硫酸需要100mL 98%的浓硫酸（密度为1.84g/cm3）和
    717.6
    717.6
    mL蒸馏水．配制所需仪器除烧杯、量筒、胶头滴管外，还需要的仪器有
    玻璃棒
    玻璃棒
    ．
    （2）图1中烧瓶中发生的离子反应方程式为
    3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
    3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
    ．
    （3）图2是图1的改进装置，其优点有：①
    防止倒吸
    防止倒吸
    ；②
    有害气体能被完全吸收
    有害气体能被完全吸收
    ．
    为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行了如下设计：
    方案1：以空气为氧化剂．将铜粉在某仪器A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．反应后，过滤、蒸发、结晶等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4?5H2O晶体．
    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Fe2（SO4）3，即发生反应．反应完全后向其中先后加入物质甲、物质乙，取样检验后，过滤、蒸发、结晶，滤渣可循环使用．[已知Fe（OH）2、Fe（OH）3和Cu（OH）2完全沉淀时的pH分别为9.6、3.7和6.4．]
    （4）方案l中的A仅器名称是
    坩埚
    坩埚
    ．晶体采用酒精淋洗的优点是
    酒精与水互溶且极易挥发，减少晶体溶解
    酒精与水互溶且极易挥发，减少晶体溶解
    ．
    （5）方案2中物质甲可以是
    f
    f
    （选填答案编号，下同），物质乙可以是
    bc
    bc
    ．
    a．Cu    b．CuCO3    c．CuO    d．氨水    e．氯水    f．双氧水
    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法：
    方法①：取样于试管→滴加KSCN溶液；方法②：径向层析→喷KSCN溶液
    指出你认为不合理的方法及存在的问题
    方法①中Cu2+的蓝色对检验有干扰
    方法①中Cu2+的蓝色对检验有干扰
    ．
    （6）用铜粉制硫酸铜，上述方案1、方案2都不是十分理想，一种更符合绿色化学理念的是在氧气存在时用热稀硫酸与铜粉反应，其化学方程式是
    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

    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
    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
    坩埚
    ．
    ②方案2中甲物质是
    C
    C
    ，最后所得晶体中可能含有
    F
    F
     （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
    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
    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%
    84%
    ．
    上述两种氧化法中，更符合绿色化学理念的
    第二组
    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
    第一组方案1需要灼烧，多消耗能源
    ．

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