Question

3．CuSO₄•5H₂O是銅的重要化合物，有著廣泛的應(yīng)用．以下是CuSO₄•5H₂O的實驗室制備流程圖．
根據(jù)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(yīng)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(yīng)的化學(xué)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(zhì)銅生成硫酸銅、一氧化氮和水，反應(yīng)后的溶液經(jīng)蒸發(fā)、冷卻結(jié)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(yīng)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(zhuǎn)化為硫酸銅；
（3）NO₂與氫氧化鈉溶液反應(yīng)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(zhì)銅生成硫酸銅、一氧化氮和水，反應(yīng)后的溶液經(jīng)蒸發(fā)、冷卻結(jié)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(yīng)生成硫酸銅、NO和水，反應(yīng)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(yīng)生成硝酸鈉和亞硝酸鈉，反應(yīng)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(zhì)分離提純等基本操作，題目難度中等，需要學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)知識與靈活運用知識解決問題的能力．