Question

3．硫酸銅溶液常用于農(nóng)業(yè)上制波爾多液．下圖是用廢銅料（鐵、銅混合物）來生產(chǎn)硫酸銅的過程，請根據(jù)圖1回答下列問題．

（1）試劑X的化學(xué)式為H₂SO₄，操作①的名稱為過濾．
（2）甲同學(xué)認(rèn)為途徑Ⅰ比途徑Ⅱ更為合理，其理由是ad（填編號）
a．對環(huán)境污染少      b．反應(yīng)速率快
c．銅的利用率高      d．硫酸的利用率高
（3）實(shí)驗(yàn)室用濃硫酸與銅反應(yīng)，采用下列裝置（圖2）制備并收集干燥的SO₂氣體．

①A裝置的名稱分液漏斗．
②連接上述儀器的正確順序是（填各接口處的字母）：a接d，e接b（f），c（g）接g（b），f（c）接h．

Answer 1

分析 加入的X需將鐵除去，且不能與銅反應(yīng)選擇稀硫酸，反應(yīng)①為鐵與硫酸反應(yīng)生成硫酸亞鐵和氫氣，化學(xué)方程式為Fe+H₂SO₄ ═FeSO₄+H₂↑，過濾后銅與氧氣反應(yīng)②為：2Cu+O₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，轉(zhuǎn)化為氧化銅，反應(yīng)③CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O；途徑Ⅱ，在加熱條件下，Cu和濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuSO₄、SO₂、H₂O，反應(yīng)方程式為Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O．
（1）加入的X需將鐵除去，且不能與銅反應(yīng)選擇稀硫酸，固液分離用過濾操作；
（2）途徑Ⅰ：2Cu+O₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，轉(zhuǎn)化為氧化銅，CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O沒有二氧化硫產(chǎn)生，硫酸的利用率高，無污染；
（3）①A裝置為分液漏斗，在該裝置中滴加濃硫酸；
②若要收集滿干燥的SO₂氣體，裝置排列順序?yàn)椋簹怏w發(fā)生裝置、干燥裝置、收集裝置、檢驗(yàn)裝置、尾氣處理裝置；

解答 解：（1）廢銅料中有鐵和銅，要生產(chǎn)硫酸銅，需將鐵除去，因此可加入足量稀硫酸將鐵除去，銅與硫酸不反應(yīng)，過濾后得到固體銅，
故答案為：H₂SO₄；過濾；
（2）途徑Ⅱ是銅與濃硫酸反應(yīng)Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O生成硫酸銅、二氧化硫和水，二氧化硫?yàn)橛卸練怏w，且浪費(fèi)硫酸，因此對比途徑I、Ⅱ，途徑Ⅰ沒有二氧化硫產(chǎn)生，硫酸的利用率高，無污染，
故答案為：ad；
（3）①裝置A、a，用濃硫酸與銅反應(yīng)制取二氧化硫，裝置A為分液漏斗，用于滴加濃硫酸，
故答案為：分液漏斗；
②制取干燥的SO₂氣體，裝置排列順序?yàn)椋簹怏w發(fā)生裝置、干燥裝置、收集裝置、檢驗(yàn)裝置、尾氣處理裝置，A、a 為氣體發(fā)生裝置、b、c（f、g）為收集裝置、d、e用濃硫酸是干燥裝置、f、g（b、c）是防倒吸裝置、h是尾氣處理裝置，所以排列順序是debcgfh或defgbch，
故答案為：debcgf或defgbc；

點(diǎn)評 本題考查硫酸銅、二氧化硫的制備，側(cè)重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作、分析能力，會根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐帕醒b置順序，易錯選項是（3）③，注意酸性條件下硝酸根離子的性質(zhì)、硫元素的化合價變化，題目難度中等．