Question

13．（1）實驗室用銅制取硫酸銅，將適量硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中，加熱使之反應完全，通過蒸發(fā)、結晶得到硫酸銅晶體．理論上硫酸和硝酸的物質的量之比最佳為：3：2
（2）實驗上，即使銅粉、硫酸及硝酸都比較純，制得的CuSO4•5H2O中還是可能存在雜質，除去這種雜質的實驗操作稱為重結晶．
（3）為符合綠色化學的要求，某研究性學習小組進行如下設計：
方案甲：以空氣為氧化劑．將銅粉反復灼燒，使銅與空氣充分反應生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫酸反應．
方案乙：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．向反應液中加少量FeSO₄，即發(fā)生反應，生成硫酸銅．反應完全后，加M調節(jié)pH，鐵元素全部沉淀（一般認為鐵離子的濃度下降到10^-5 mol•L^-1，就認為沉淀完全）然后過濾、濃縮、結晶．
請回答下列問題：
①方案甲中，鋼絲應在坩堝中反復灼燒；（填儀器名稱）
方案丙：將鋼絲放到一定量的稀硫酸中，加入適量的H2O2，并控制溫度在50℃～60℃，持續(xù)反應1h，也能獲得硫酸銅．請回答下列問題：
②反應時溫度必須控制在50℃～60℃，溫度不宜過高的主要原因是防止過氧化氫分解．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)銅和稀硝酸反應的離子方程式，理解反應實質氫離子是硫酸和硝酸提供；
（2）溶解度不同的可溶性鹽可用重結晶法分離；
（3）①固體灼燒應在坩堝內；
②過氧化氫受熱易分解．

解答 解：（1）驗室用銅制取硫酸銅，將適量硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中，加熱使之反應完全，反應的離子方程式為：3Cu+8H⁺+2NO₃^-=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，依據(jù)離子反應實質，氫離子是硝酸和硫酸共同提供，氫離子分析可知最佳比為6：2，所以硫酸和硝酸物質的量之比最佳為3：2；
故答案為：3：2；
（2）混有硝酸銅雜質，需利用溶解度的不同，用重結晶的方法進行分離，
故答案為：重結晶；
（3）①以空氣為氧化劑，將銅粉反復灼燒，銅粉為固體，固體灼燒應在坩堝內；
故答案為：坩堝；
②過氧化氫受熱易分解，所以控制溫度在50℃～60℃，溫度不能太高，防止過氧化氫分解；
故答案為：防止過氧化氫分解．

點評 本題考查了制備物質的實驗設計和方案探究、銅的化學性質，題目具有一定的綜合性，需要扎實的基礎知識，題目難度中等．