Question

(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(jié)晶得到硫酸銅晶體。理論上硫酸和硝酸的物質(zhì)的量之比最佳為：

_________________________________。

(2)實際上，即使銅粉、硫酸及硝酸都比較純，制得的CuSO₄·5H₂O中還是有可能存在的雜質(zhì)是________，除去這種雜質(zhì)的實驗操作稱為_____________________________。

(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。將銅粉在________(填儀器名稱)中反復灼燒，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，加物質(zhì)甲調(diào)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(jié)晶。

請回答下列問題：已知：K_sp[Cu(OH)₂]≈10^－22，K_sp[Fe(OH)₂]≈10^－16，K_sp[Fe(OH)₃]≈10^－38

①為了使鐵元素全部沉淀，應調(diào)節(jié)pH至少為______________________________；

②甲物質(zhì)可選用的是________；

A．CuCl₂　  B．NaOH　   C．Cu₂(OH)₂CO₃　     D．CuO      E．H₂SO₄

③反應中加入少量FeSO₄對銅的氧化可以起催化作用。其反應過程是：第1步，4Fe^2＋＋O₂＋4H^＋===4Fe^3＋＋2H₂O，請寫出其第2歩反應的離子方程式_____________________

________________________________________________________________________。

方案丙：將銅絲放到一定量的稀硫酸中，加入適量的H₂O₂，并控溫在50 ℃～60 ℃，持續(xù)反應1 h，也能獲得硫酸銅。請回答下列問題：

④反應時溫度必須控制在50 ℃～60 ℃，溫度不宜過高的主要原因是

________________________________________________________________________；

⑤寫出該反應的化學方程式為__________________________________________。

Answer 1