Question

3．硫酸铜溶液常用于农业上制波尔多液．下图是用废铜料（铁、铜混合物）来生产硫酸铜的过程，请根据图1回答下列问题．

（1）试剂X的化学式为H₂SO₄，操作①的名称为过滤．
（2）甲同学认为途径Ⅰ比途径Ⅱ更为合理，其理由是ad（填编号）
a．对环境污染少      b．反应速率快
c．铜的利用率高      d．硫酸的利用率高
（3）实验室用浓硫酸与铜反应，采用下列装置（图2）制备并收集干燥的SO₂气体．

①A装置的名称分液漏斗．
②连接上述仪器的正确顺序是（填各接口处的字母）：a接d，e接b（f），c（g）接g（b），f（c）接h．

Answer 1

分析 加入的X需将铁除去，且不能与铜反应选择稀硫酸，反应①为铁与硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，化学方程式为Fe+H₂SO₄ ═FeSO₄+H₂↑，过滤后铜与氧气反应②为：2Cu+O₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，转化为氧化铜，反应③CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；途径Ⅱ，在加热条件下，Cu和浓硫酸发生氧化还原反应生成CuSO₄、SO₂、H₂O，反应方程式为Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（1）加入的X需将铁除去，且不能与铜反应选择稀硫酸，固液分离用过滤操作；
（2）途径Ⅰ：2Cu+O₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，转化为氧化铜，CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O没有二氧化硫产生，硫酸的利用率高，无污染；
（3）①A装置为分液漏斗，在该装置中滴加浓硫酸；
②若要收集满干燥的SO₂气体，装置排列顺序为：气体发生装置、干燥装置、收集装置、检验装置、尾气处理装置；

解答 解：（1）废铜料中有铁和铜，要生产硫酸铜，需将铁除去，因此可加入足量稀硫酸将铁除去，铜与硫酸不反应，过滤后得到固体铜，
故答案为：H₂SO₄；过滤；
（2）途径Ⅱ是铜与浓硫酸反应Cu+2H₂SO₄（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O生成硫酸铜、二氧化硫和水，二氧化硫为有毒气体，且浪费硫酸，因此对比途径I、Ⅱ，途径Ⅰ没有二氧化硫产生，硫酸的利用率高，无污染，
故答案为：ad；
（3）①装置A、a，用浓硫酸与铜反应制取二氧化硫，装置A为分液漏斗，用于滴加浓硫酸，
故答案为：分液漏斗；
②制取干燥的SO₂气体，装置排列顺序为：气体发生装置、干燥装置、收集装置、检验装置、尾气处理装置，A、a 为气体发生装置、b、c（f、g）为收集装置、d、e用浓硫酸是干燥装置、f、g（b、c）是防倒吸装置、h是尾气处理装置，所以排列顺序是debcgfh或defgbch，
故答案为：debcgf或defgbc；

点评 本题考查硫酸铜、二氧化硫的制备，侧重考查学生实验操作、分析能力，会根据实验目的排列装置顺序，易错选项是（3）③，注意酸性条件下硝酸根离子的性质、硫元素的化合价变化，题目难度中等．