Question

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，通過蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體（裝置如圖1、2所示）。

   

（1）圖1燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：                               。

（2）圖2是圖1的改進(jìn)裝置，其優(yōu)點(diǎn)有：

①                                              ；

②                                               。

（3）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FeSO₄或Fe₂（SO₄）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到3―4，產(chǎn)生Fe（OH）3沉淀，過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶，濾渣作催化劑循環(huán)使用。（已知Fe（OH）₃和Cu（OH）₂完全沉淀時(shí)的pH分別為3.7、6.4。）

請回答下列問題：

①方案1中的B儀器名稱是                   。

②方案2中甲物質(zhì)是                  （填字母序號）。

a、CaO          b、CuCO₃      c、CaCO₃       

第二組：過氧化氫為氧化劑法

將3.2g銅絲放到45 mL 1.5mol?L－1的稀硫酸中，控溫在50℃。加入18mL 10%的H₂O₂，反應(yīng)0.5h后，升溫到60℃，持續(xù)反應(yīng)1 h后，過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、減壓抽濾等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO₄?5H₂O  10.6g。

請回答下列問題：

③加熱時(shí)溫度不宜過高的原因是                          ，晶體采用酒精淋洗的優(yōu)點(diǎn)是                                。

④上述兩種氧化法中，更符合綠色化學(xué)理念的是              （填“第一組”或“第二組”），理由是                                 、                                  

    、                                       。

Answer 1

（1）Cu＋4 H^＋＋2NO    Cu^2＋＋2NO₂↑＋2H₂O

或3Cu＋8H^＋＋2NO    3Cu^2＋＋2NO↑＋4H₂O

（Cu+4H⁺+2NO₂=Cu²⁺+2NP₂↑|+2H₂O也可）

（2）防止倒吸  有害氣體能被完全吸收

（3）①坩堝   ②b   ③防止雙氧水分解   酒精與水互溶且極易揮發(fā)，減少晶體溶解④第二組     第一組方案1需要灼燒，多消耗能源；第一組方案2所得產(chǎn)品含有鐵元素雜質(zhì)；而第二組方案幾乎不產(chǎn)生有害氣體，且所得產(chǎn)品純度較高