Question

（2013?泰安一模）硫酸铜是一种应用广泛的化工原料，实验室中可通过不同途径制取硫酸铜溶液和胆矾（CuSO₄?5H₂O），其中一种流程如下：

（1）操作I具体为

蒸发浓缩

、

冷却结晶

、过滤、烘干．
（2）杂铜（含少量有机物）灼烧后的产物除氧化铜还含少量铜，原因可能是

ab

（填字母代号）．
a．灼烧过程中部分氧化铜被还原
b．灼烧不充分．铜未被完全氧化
c．氧化铜在加热过程中分解生成铜
d．该条件下铜无法被氧气氧化
（3）若将杂铜换为纯净的铜粉，可直接向其中加入稀硫酸和Fe₂（SO₄）₃溶液，不断通入氧气．反应完全后向其中加入过量

Cu

（填化学式，下同），调节pH至4，生成

Fe（OH）₃

沉淀，过滤得硫酸铜溶液[已知Fe（OH）₃和Cu（OH）₂完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4]．
（4）通过下述图1装置也可制取硫酸铜溶液（已知：2NaOH+2NO₂=NaNO₃+NaNO₂+H₂O）．
烧瓶内发生反应的离子方程式为

Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O

；
图2是图1的改进装置，其优点有①

防止氢氧化钠溶液倒吸进入发生装置

，②

一氧化氮、二氧化氮有毒气体能被完全吸收

．

Answer 1

分析：（1）从溶液中获取晶体的方法是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、烘干；
（2）铜能被部分有机物还原；
（3）调节溶液PH，加入的物质能和溶液中氢离子反应，从而提高溶液PH，但不能引入新的杂质；
（4）铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮，
图2装置能防止倒吸且有毒气体能完全被吸收．

解答：解：（1）从溶液中分离出硫酸铜晶体应为将热溶液冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（2）a．灼烧过程中部分氧化铜被有机物还原生成铜单质，故正确；
b．灼烧不充分．铜未被完全氧化导致含有铜单质，故正确；
c．氧化铜在加热过程中不会分解生成铜，故错误；
d．加热条件下铜易被氧气氧化，故错误；
故选ab；
（3）除杂的原则，保证不引入杂质，加入氧化铜或碱式碳酸铜都能和酸反应从而提高溶液PH，且不引进新的杂质，铁离子生成氢氧化铁沉淀，从而得到纯净的硫酸铜晶体，
故答案为：CuO；Fe（OH）₃；
（4）铜和浓硝酸反应生成硝酸铜和二氧化氮，和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮，
离子反应方程式为：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
图2装置中充入氧气能平衡压强，所以能防止倒吸，二氧化氮和一氧化氮有毒，不能直接排空，且一氧化氮不易溶于水，充入氧气能使一氧化氮转化为二氧化氮，从而使二氧化氮、一氧化氮能全部被氢氧化钠溶液吸收，防止污染大气，
故答案为：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
①防止氢氧化钠溶液倒吸进入发生装置；②一氧化氮、二氧化氮有毒气体能被完全吸收．

点评：本题考查了实验方案的设计、评价等知识点，明确物质的性质是解本题关键，难点是实验方案的评价，从实验的可操作性、简便性、安全性、环保等方面考虑，难度较大．