分析 工业上以铜屑、浓硫酸、水为主要原料生产硝酸铜,可以用铜与浓硝酸反应,也要以用铜在空气中加热氧化得氧化铜再与硝酸反应得硝酸铜,或者将浓硝酸稀释成稀硝酸,用铜与稀硝酸反应制取硝酸铜,一氧化氮和二氧化氮对环境污染,在制得的硝酸铜溶液里含有硝酸,加入氧化铜,氧化铜与酸反应,调节溶液pH为4后通入过热水蒸气,铁离子水角,使Fe(OH)3沉淀析出并过滤除去,将所得溶液蒸发浓缩、蒸发结晶,析出Cu(NO3)2.6H2O晶体,据此答题.
解答 解:工业上以铜屑、浓硫酸、水为主要原料生产硝酸铜,可以用铜与浓硝酸反应,也要以用铜在空气中加热氧化得氧化铜再与硝酸反应得硝酸铜,或者将浓硝酸稀释成稀硝酸,用铜与稀硝酸反应制取硝酸铜,一氧化氮和二氧化氮对环境污染,在制得的硝酸铜溶液里含有硝酸,加入氧化铜,氧化铜与酸反应,调节溶液pH为4后通入过热水蒸气,铁离子水角,使Fe(OH)3沉淀析出并过滤除去,将所得溶液蒸发浓缩、蒸发结晶,析出Cu(NO3)2.6H2O晶体,
(1)第一种方案是将铜与氧气反应制得氧化铜,氧化铜与浓硝酸反应制得硝酸铜,化学方程式是2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO,CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O,
故答案为:铜与氧气反应制得氧化铜,氧化铜与浓硝酸反应制得硝酸铜;2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO,CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O;
(2)第二种方案是 铜与浓硝酸制取硝酸铜,化学方程式是 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,
故答案为:铜与浓硝酸制取硝酸铜;Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(3)第三种方案是 铜与稀硝酸制取硝酸铜,化学方程式是 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,
故答案为:铜与稀硝酸制取硝酸铜;3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(4)从上述三种方案的过程可以看出,方案一不会产生有毒气体,环保且没有多消耗原料,第二方案有二氧化氮产生且原料消耗多,第三种方案有一氧化氮污染空气同时消耗的硝酸也比方案一多,所以方案一的方法最为合理,
故答案为:方案一不会产生有毒气体,环保且没有多消耗原料,第二方案有二氧化氮产生且原料消耗多,第三种方案有一氧化氮污染空气同时消耗的硝酸也比方案一多,所以方案一的方法最为合理;
(5)为制得纯净硝酸铜、要除去铁、钴、镍等杂质,在制得的硝酸铜溶液里含有硝酸,加入氧化铜,氧化铜与酸反应,调节溶液pH为4,反应方程式为CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O,后通入过热水蒸气,铁离子水解,使Fe(OH)3沉淀析出并过滤除去,反应方程式为Fe3++3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3↓+3H+,将所得溶液蒸发浓缩、蒸发结晶,析出Cu(NO3)2.6H2O晶体,
答:在制得的硝酸铜溶液里含有硝酸,加入氧化铜,氧化铜与酸反应,调节溶液pH为4,反应方程式为CuO+2HNO3=Cu(NO3)2+H2O,后通入过热水蒸气,铁离子水解,使Fe(OH)3沉淀析出并过滤除去,反应方程式为Fe3++3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe(OH)3↓+3H+,将所得溶液蒸发浓缩、蒸发结晶,析出Cu(NO3)2.6H2O晶体.
点评 本题以硝酸铜的制备为命题的出发点,将改进优化的过程设计成一个探究性的试题,旨在考查学生的基础知识、分析问题解决问题的能力、实验操作与实验方案的评价能力、绿色化学的观点等.
科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 将纳米碳(粒子直径为1~100nm的材料)均匀地分散到蒸馏水中,所形成的体系是胶体 | |
B. | 氢氧化铁胶体带正电,所以进行电泳实验时,阴极区域颜色加深 | |
C. | 可以用丁达尔效应区分氢氧化铁胶体和碘水 | |
D. | 明矾和硫酸铁的净水原理相同 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 三聚氰胺的摩尔质量为126g/mol | |
B. | 三聚氰胺分子中各元素原子的物质的量之比为n(C):n(H):n(N)=1:2:2 | |
C. | 三聚氰胺分子中各元素的质量比为m(C):m(H):m(N)=6:1:14 | |
D. | 标准状况下,1mol三聚氰胺所占的体积约为22.4 L |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 含有NA个二氧化碳分子 | B. | 含有1molO2 | ||
C. | 质量为44 g•mol-1 | D. | 所占的体积为22.4L |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
乙醇 | 溴乙烷 | 1-丁醇 | 1-溴丁烷 | |
密度/g•cm-3 | 0.7893 | 1.4604 | 0.8098 | 1.2758 |
沸点/℃ | 78.5 | 38.4 | 117.2 | 101.6 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | HCl、NaOH、Ba(OH)2 | B. | HCl、KOH、NaCl | C. | H2SO4、HCl、NaCl | D. | H2SO4、NaOH、KOH |
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