题目

题型：不详难度：来源：

实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。

（1）为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:_       ；为了吸收该反应中产生的尾气，应选择下列装置(填字母)。
（2）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组设计了如下两种方案:
方案1:以空气为氧化剂。将铜粉在仪器B中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案2:将空气或氧气直接通人到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO₄，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加物质甲调节pH，铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10^-5mol·L^-1，就认为沉淀完全)，然后过滤、浓缩、结晶。
已知:Ksp(Cu(OH)₂]=10^-22, Ksp[Fe(OH)₂]=10^-16，Ksp[Fe(OH)₃]=10^-38
请回答下列问题：
①方案1中的B仪器名称是_。
②为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为_。
③方案2中甲物质可选用的是_。

A．CaO

B．NaOH

C．CuCO3

D．Cu2(OH)2CO3 E． Fe2(SO4)3

④反应中加人少量FeSO₄可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因                   、
                                                                

答案

（1）3:2；B。
（2）①坩埚；②3；③CD。^－
④4Fe^2＋＋O₂＋4H^＋=4Fe^3＋＋2H₂O；2Fe^3＋＋Cu=2Fe^2＋＋Cu^2＋；

解析

试题分析：（1）由题意书写化学方程式3Cu＋2HNO₃^－＋3H₂SO₄=3CuSO₄＋2NO↑＋4H₂O，因此H₂SO₄和HNO₃物质的量之比为3:2； （2）①灼烧需要在坩埚中进行②假设c(Fe^3＋)=10^-5mol·L^-1由Ksp[Fe(OH)₃]=10^-38计算得c(OH^－)=10^－11mol·L^－1，即pH值为11；③加入的物质需要能够消耗H^＋同时又不引入新的杂质；（4）（参照答案）。