Question

19．黃銅灰渣（含有Cu、Zn、CuO、ZnO及少量的FeO、Fe₂O₃）生產硝酸銅溶液的流程如圖1：

（1）過濾時所用的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和漏斗．
（2）寫出酸浸時Fe₂O₃和稀硫酸反應的化學方程式：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（3）反應I中若所加Zn過量則會導致所得硝酸銅溶液中含有雜質Zn（NO₃）₂和Fe（NO₃）₂或Fe（NO₃）₃（填化學式）．
（4）已知稀硝酸與銅反應可生成NO氣體，嘗試寫出反應II的化學方程式：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．
（5）已知Cu（NO₃）₂•6H₂O和Cu（NO₃）₂•3H₂O的溶解度隨溫度的變化如圖2所示．則由A點對應的溶液獲取
Cu（NO₃）₂•3H₂O的方法是蒸發濃縮、降溫（或冷卻）到30℃以上結晶、過濾．

Answer 1

分析 根據給出的轉化關系對應的過程分析每個對應的問題，或者直接分析每個問題，從給出的信息中找對應的信息．

解答 解：
本題的圖在理解上要注意，過濾I，得到了濾渣I，濾液則進行了和適量的鋅粉發生了反應I．反應I的結果進行過濾II，得到的濾渣和稀硝酸發生了反應II．
（1）過濾時所用的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和 漏斗．
（2）酸浸時Fe₂O₃和稀硫酸，生成硫酸鐵和水，對應的化學方程式為：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O．
（3）反應I，由于硫酸銅、硫酸鋅和硫酸亞鐵、硫酸鐵的混合物和過量的鋅反應，此時會生成硫酸鋅和銅、鐵還有剩余的鋅．而硝酸銅溶液的獲得是固體濾渣和稀硝酸反應所得，也就是和銅、鐵以及剩余的鋅反應，生成了硝酸銅、硝酸鋅以及硝酸鐵或者硝酸亞鐵（由于初中沒有提到硝酸的強氧化性，回答成硝酸亞鐵或者硝酸鐵都視為正確），此處要求書寫化學式，所以若所加Zn過量則會導致所得硝酸銅溶液中含有雜質為Zn（NO₃）₂和 Fe（NO₃）₂或Fe（NO₃）₃．
（4）已知稀硝酸與銅反應可生成NO氣體，且稀硝酸與銅反應在轉化關系中是制備硝酸銅的，可以先寫出簡單反應嘗試配平為：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+X，可知缺少8個氫原子和4個氧原子，應該是4分子的水，所以對應的化學方程式為：3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O．
（5）根據“Cu（NO₃）₂•6H₂O和Cu（NO₃）₂•3H₂O的溶解度隨溫度的變化圖“可知，低于30℃時結晶出來的是Cu（NO₃）₂•6H₂O而非Cu（NO₃）₂•3H₂O，所以獲取Cu（NO₃）₂•3H₂O的方法是蒸發濃縮、降溫（或冷卻）到30℃以上結晶、過濾．
故答案為：
（1）漏斗；（2）Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂O； （3）Fe（NO₃）₂或Fe（NO₃）₃；
（4）3Cu+8HNO₃=3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O；（5）降溫（或冷卻）到30℃以上結晶．

點評 讀圖，從中獲得解答題目所需的信息，所以在解答題目時先看解答的問題是什么，然后帶著問題去讀給出的圖進而去尋找解答有用的信息，這樣提高了信息撲捉的有效性．解答的問題實際上與復雜的轉化圖相比，其實很簡單很基礎，或者可以說轉化圖提供的是情境，考查基本知識．