Question

3．CuSO₄•5H₂O是銅的重要化合物，有著廣泛的應用．以下是CuSO₄•5H₂O的實驗室制備流程圖．
根據題意完成下列填空：
（1）銅粉的稀硫酸溶液中加入濃硝酸發(fā)生反應的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O
（2）銅在酸溶與后續(xù)的過程中需要保持硫酸過量，其目的是提高銅元素的浸出率，抑制銅離子水解
（3）尾氣中的NO₂是一種大氣污染物，通常用氫氧化鈉溶液進行吸收，可以生成硝酸鈉與亞硝酸鈉兩種鹽，寫出NO₂與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O．

Answer 1

分析 在硫酸作用下，硝酸鹽具有氧化性，能氧化單質銅生成硫酸銅、一氧化氮和水，反應后的溶液經蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾，可得到CuSO₄•5H₂O，
（1）銅粉的稀硫酸溶液中加入濃硝酸反應生成硫酸銅、NO和水；
（2）加入過量硫酸是抑制銅離子的水解，使更多的銅元素轉化為硫酸銅；
（3）NO₂與氫氧化鈉溶液反應生成硝酸鈉和亞硝酸鈉．

解答 解：在硫酸作用下，硝酸鹽具有氧化性，能氧化單質銅生成硫酸銅、一氧化氮和水，反應后的溶液經蒸發(fā)、冷卻結晶、過濾，可得到CuSO₄•5H₂O，
（1）銅粉的稀硫酸溶液中加入濃硝酸反應生成硫酸銅、NO和水，反應的離子方程式為3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）酸溶及后續(xù)過程中均需保持硫酸過量，其目的是使銅溶解為硫酸銅，抑制銅離子的水；
故答案為：提高銅元素的浸出率；抑制銅離子水解；
（3）NO₂與氫氧化鈉溶液反應生成硝酸鈉和亞硝酸鈉，反應的方程式為2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O，故答案為：2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O．

點評 本題以CuSO₄•5H₂O的實驗室制備流程為載體考查方程式的書寫以及物質分離提純等基本操作，題目難度中等，需要學生具有扎實的基礎知識與靈活運用知識解決問題的能力．