Question

18．硫酸銅在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛．某化工廠用含少量鐵的廢銅渣為原料生產(chǎn)膽礬的流程如下：
稀硝酸稀硫酸

（1）“浸出”時(shí)，原料中的銅均轉(zhuǎn)化為硫酸銅．寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式：3Cu+2HNO₃+3H₂SO₄=3CuSO₄+2NO↑+4H₂O．
（2）試劑b是氧化銅或氫氧化銅或堿式碳酸銅（填物質(zhì)名稱）其反應(yīng)的離子方程式：CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O．
（3）調(diào)節(jié)pH的目的是除去浸出液中的Fe³⁺．濾渣c(diǎn)是Fe（OH）₃．
（4）在農(nóng)業(yè)上，將膽礬、生石灰和水按一定比例混合制成波爾多液，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為CuSO₄+H₂O+CaO=Cu（OH）₂↓+CaSO₄↓．
（5）氣體a可以被循環(huán)利用，用化學(xué)方程式表示其被循環(huán)利用的原理為：2NO+O₂=2NO₂，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO或4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃．
（6）一定溫度下，硫酸銅受熱分解生成CuO、SO₂氣體、SO₃氣體和O₂氣體，寫出硫酸銅受熱分解的化學(xué)方程式：3CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑．

Answer 1

分析 廢銅渣中銅和硝酸、硫酸反應(yīng)方程式為3Cu+2HNO₃+3H₂SO₄=3CuSO₄+2NO↑+4H₂O，廢銅渣中鐵也發(fā)生類似反應(yīng)，調(diào)節(jié)pH目的是使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，故濾渣C為氫氧化鐵，濾液中含硫酸銅；通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶析出硫酸銅晶體．
（1）由工藝流程圖轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，由于硫酸的存在，酸過量，硝酸全起氧化劑作用，酸為稀溶液，生成硫酸銅、NO、水．
（2）調(diào)節(jié)溶液PH的目的是沉淀鐵離子除去，加入的試劑不能引入新的雜質(zhì)；
（3）調(diào)節(jié)溶液PH沉淀鐵離子；由工藝流程圖轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，濾渣的主要成分為氫氧化鐵．
（4）膽礬、生石灰和水按一定比例混合制成波爾多液生成氫氧化銅和硫酸鈣；
（5）氣體a可以被循環(huán)利用，其被循環(huán)利用的原理為一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮；
（6）硫酸銅受熱分解生成CuO、SO₂氣體、SO₃氣體和O₂氣體，反應(yīng)物為CuSO₄，生成物為CuO、SO₂、SO₃、O₂，配平方程式即可；圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置分別測(cè)定生成的SO₂氣體、SO₃氣體的質(zhì)量和O₂氣體的體積，SO₃氣體可溶解于濃硫酸中，采用98.3%的濃硫酸吸收SO₃氣體，SO₂氣體用堿液吸收，氧氣用排水法測(cè)量，據(jù)此分析．

解答 解：（1）由于硫酸的存在，且酸過量，硝酸全起氧化劑作用，酸為稀溶液，生成硫酸銅、NO、水，反應(yīng)方程式為3Cu+2HNO₃+3H₂SO₄=3CuSO₄+2NO↑+4H₂O，
故答案為：3Cu+2HNO₃+3H₂SO₄=3CuSO₄+2NO↑+4H₂O；
（2）加入試劑b是調(diào)節(jié)溶液PH，且不能引入新的雜質(zhì)，應(yīng)為氧化銅或氫氧化銅或堿式碳酸銅或碳酸銅，若加入氧化銅反應(yīng)的離子方程式為：CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O；
故答案為：氧化銅或氫氧化銅或堿式碳酸銅或碳酸銅，CuO+2H⁺=Cu²⁺+H₂O；
（3）由工藝流程圖轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，浸出液中漿調(diào)節(jié)pH值后，鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃沉淀析出，加入試劑調(diào)節(jié)溶液的PH除去浸出液中的Fe³⁺，濾渣c(diǎn)的主要成分為Fe（OH）₃；
故答案為：除去浸出液中的Fe³⁺，F(xiàn)e（OH）₃；
（4）膽礬、生石灰和水按一定比例混合制成波爾多液生成氫氧化銅和硫酸鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CuSO₄+H₂O+CaO=Cu（OH）₂↓+CaSO₄↓；
故答案為：CuSO₄+H₂O+CaO=Cu（OH）₂↓+CaSO₄↓；
（5）氣體a可以被循環(huán)利用，用化學(xué)方程式表示其被循環(huán)利用的原理為：一氧化氮和氧氣反應(yīng)生成二氧化氮，二氧化氮和水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，反應(yīng)的化學(xué)方程式2NO+O₂=2NO₂，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO或4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃，
故答案為：2NO+O₂=2NO₂，3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO或4NO+3O₂+2H₂O=4HNO₃；
（6）硫酸銅受熱分解生成CuO、SO₂氣體、SO₃氣體和O₂氣體，反應(yīng)物為CuSO₄，生成物為CuO、SO₂、SO₃、O₂，配平方程式得：3CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑；
故答案為：3CuSO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3CuO+SO₃↑+2SO₂↑+O₂↑；

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)工藝流程的理解、閱讀題目獲取信息能力、物質(zhì)分離提純等基本操作，難度中等，要求學(xué)生要有扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和靈活應(yīng)用信息、基礎(chǔ)知識(shí)解決問題的能力．