Question

（2013?泰安一模）硫酸銅是一種應(yīng)用廣泛的化工原料，實(shí)驗(yàn)室中可通過不同途徑制取硫酸銅溶液和膽礬（CuSO₄?5H₂O），其中一種流程如下：

（1）操作I具體為

蒸發(fā)濃縮

、

冷卻結(jié)晶

、過濾、烘干．
（2）雜銅（含少量有機(jī)物）灼燒后的產(chǎn)物除氧化銅還含少量銅，原因可能是

ab

（填字母代號(hào)）．
a．灼燒過程中部分氧化銅被還原
b．灼燒不充分．銅未被完全氧化
c．氧化銅在加熱過程中分解生成銅
d．該條件下銅無法被氧氣氧化
（3）若將雜銅換為純凈的銅粉，可直接向其中加入稀硫酸和Fe₂（SO₄）₃溶液，不斷通入氧氣．反應(yīng)完全后向其中加入過量

Cu

（填化學(xué)式，下同），調(diào)節(jié)pH至4，生成

Fe（OH）₃

沉淀，過濾得硫酸銅溶液[已知Fe（OH）₃和Cu（OH）₂完全沉淀時(shí)的pH分別為3.7、6.4]．
（4）通過下述圖1裝置也可制取硫酸銅溶液（已知：2NaOH+2NO₂=NaNO₃+NaNO₂+H₂O）．
燒瓶?jī)?nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（�。�=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O

；
圖2是圖1的改進(jìn)裝置，其優(yōu)點(diǎn)有①

防止氫氧化鈉溶液倒吸進(jìn)入發(fā)生裝置

，②

一氧化氮、二氧化氮有毒氣體能被完全吸收

．

Answer 1

分析：（1）從溶液中獲取晶體的方法是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、烘干；
（2）銅能被部分有機(jī)物還原；
（3）調(diào)節(jié)溶液PH，加入的物質(zhì)能和溶液中氫離子反應(yīng)，從而提高溶液PH，但不能引入新的雜質(zhì)；
（4）銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和二氧化氮，和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮，
圖2裝置能防止倒吸且有毒氣體能完全被吸收．

解答：解：（1）從溶液中分離出硫酸銅晶體應(yīng)為將熱溶液冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥，
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；
（2）a．灼燒過程中部分氧化銅被有機(jī)物還原生成銅單質(zhì)，故正確；
b．灼燒不充分．銅未被完全氧化導(dǎo)致含有銅單質(zhì)，故正確；
c．氧化銅在加熱過程中不會(huì)分解生成銅，故錯(cuò)誤；
d．加熱條件下銅易被氧氣氧化，故錯(cuò)誤；
故選ab；
（3）除雜的原則，保證不引入雜質(zhì)，加入氧化銅或堿式碳酸銅都能和酸反應(yīng)從而提高溶液PH，且不引進(jìn)新的雜質(zhì)，鐵離子生成氫氧化鐵沉淀，從而得到純凈的硫酸銅晶體，
故答案為：CuO；Fe（OH）₃；
（4）銅和濃硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和二氧化氮，和稀硝酸反應(yīng)生成硝酸銅和一氧化氮，
離子反應(yīng)方程式為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
圖2裝置中充入氧氣能平衡壓強(qiáng)，所以能防止倒吸，二氧化氮和一氧化氮有毒，不能直接排空，且一氧化氮不易溶于水，充入氧氣能使一氧化氮轉(zhuǎn)化為二氧化氮，從而使二氧化氮、一氧化氮能全部被氫氧化鈉溶液吸收，防止污染大氣，
故答案為：Cu+4H⁺+2NO₃^-=Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O、3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；
①防止氫氧化鈉溶液倒吸進(jìn)入發(fā)生裝置；②一氧化氮、二氧化氮有毒氣體能被完全吸收．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)等知識(shí)點(diǎn)，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)，從實(shí)驗(yàn)的可操作性、簡(jiǎn)便性、安全性、環(huán)保等方面考慮，難度較大．