硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料.銅不能與稀硫酸直接反應(yīng),本實(shí)驗(yàn)中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,加熱使之反應(yīng)完全,通過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖所示).
(1)寫(xiě)出燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O
.
(2)為符合綠色化學(xué)的要求,某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下設(shè)計(jì):
第一組:以空氣為氧化劑法
方案1:以空氣為氧化劑.將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒,使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅,再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng).
方案2:將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中,發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng).向反應(yīng)液中加FeSO
4或Fe
2(SO
4)
3,即發(fā)生反應(yīng).反應(yīng)完全后向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH 3~4,產(chǎn)生Fe(OH)
3沉淀,過(guò)濾、濃縮、結(jié)晶,濾渣作催化劑循環(huán)使用.已知:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
開(kāi)始沉淀pH |
2.7 |
4.8 |
7.6 |
完全沉淀pH |
3.7 |
6.4 |
9.6 |
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
①方案1中的B儀器名稱(chēng)是
坩堝
坩堝
.
②方案2中甲物質(zhì)是
C
C
,最后所得晶體中可能含有
F
F
(填字母序號(hào))
A、CaO B、NaOH C、CuCO
3 D、FeSO
4 E、Fe
2(SO
4)
3 F、FeSO
4?7H
2O
第二組:過(guò)氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45mL 1.5mol?L
-1的稀硫酸中,控溫在50℃.加入18mL 10%的H
2O
2,反應(yīng)0.5h后,升溫到60℃,持續(xù)反應(yīng)1h后,過(guò)濾、蒸發(fā)濃縮、減壓抽濾等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO
4?5H
2O 10.5g.
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
③加熱時(shí)溫度不宜過(guò)高的原因是
防止雙氧水分解
防止雙氧水分解
,寫(xiě)出組裝減壓抽濾裝置的注意點(diǎn)
濾紙不得大于布氏漏斗底且覆蓋所有小孔;橡皮塞插入部分不超過(guò)三分之二;布氏漏斗頸口斜面與吸濾瓶支管口相對(duì);安全瓶中導(dǎo)管與吸濾瓶相連短與抽濾泵相連長(zhǎng)
濾紙不得大于布氏漏斗底且覆蓋所有小孔;橡皮塞插入部分不超過(guò)三分之二;布氏漏斗頸口斜面與吸濾瓶支管口相對(duì);安全瓶中導(dǎo)管與吸濾瓶相連短與抽濾泵相連長(zhǎng)
.(至少二點(diǎn))
④本實(shí)驗(yàn)CuSO
4?5H
2O的產(chǎn)率為
84%
84%
.
上述兩種氧化法中,更符合綠色化學(xué)理念的
第二組
第二組
(填“第一組”或“第二組”),理由是
第一組方案1需要灼燒,多消耗能源
第一組方案1需要灼燒,多消耗能源
.