Question

14．磷酸銅可用作鍍銅離子添加劑，實驗室在如圖所示裝（夾持、加熱裝置省去未畫）內(nèi)反應(yīng)生成了硫酸銅和少量硫酸鐵，再進一步從所得溶液中獲得硫酸銅晶體，請回答下列問題：
（1）加熱三頸燒瓶，將反應(yīng)溫度控制在70℃～80℃，其原因是硝酸易揮發(fā)，受熱易分解發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式是3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O．
（2）盛有NaOH溶液洗氣瓶的作用是吸收尾氣若反應(yīng)后生成NaNO₂、NaNO₃的物質(zhì)的量之比為3：1，則發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是8NO+3O₂+8NaOH=6NaNO₂+2NaNO₃+4H₂O．
（3）從反應(yīng)后的混合溶液中獲得硫酸銅晶體的操作步驟如下：
①向溶液中加入a（填序號）至溶液pH約為4，過濾．
a．CuO b．NaOH溶液 c．NH₃•H₂O
測量溶液pH的操作是將一小塊干燥的pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液點在試紙上，過一會兒，再與標準比色卡進行比對．
②將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，過濾、用乙醇洗滌、低溫干燥，得到CuSO₄•5H₂O晶體，乙醇代替蒸餾水洗滌晶體的目的是減少硫酸銅的損失且易干燥．

Answer 1

分析 （1）由于硝酸易揮發(fā)，受熱易分解，所以反應(yīng)溫度要控制在70℃～80℃，三頸燒瓶中，用銅與稀硫酸、稀硝酸反應(yīng)生成硫酸銅和一氧化氮，據(jù)此書寫離子方程式；
（2）反應(yīng)中有一氧化氮產(chǎn)生會污染空氣，所以要用氫氧化鈉和空氣吸收尾氣，根據(jù)反應(yīng)后生成Na₂NO₃、NaNO₃的物質(zhì)的量之比為3：1，利用電子得失守恒可書寫化學方程式；
（3）①調(diào)節(jié)反應(yīng)后的溶液的pH值，為不引入新雜質(zhì)且不使銅離子沉淀可用CuO，用pH試紙測溶液的pH值；
②從硫酸銅溶液中獲得硫酸銅晶體，可將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、用乙醇洗滌、低溫干燥，得到CuSO₄•5H₂O晶體，硫酸銅在乙醇中有溶解度較小且乙醇易揮發(fā)，硫酸銅晶體易干燥，據(jù)此答題．

解答 解：（1）由于硝酸易揮發(fā)，受熱易分解，所以反應(yīng)溫度要控制在70℃～80℃，三頸燒瓶中，用銅與稀硫酸、稀硝酸反應(yīng)生成硫酸銅和一氧化氮，反應(yīng)的離子方程式為3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O，
故答案為：硝酸易揮發(fā)，受熱易分解；3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O；
（2）反應(yīng)中有一氧化氮產(chǎn)生會污染空氣，所以要用氫氧化鈉和空氣吸收尾氣，根據(jù)反應(yīng)后生成NaNO₂、NaNO₃的物質(zhì)的量之比為3：1，利用電子得失守恒可知，反應(yīng)的化學方程式為8NO+3O₂+8NaOH=6NaNO₂+2NaNO₃+4H₂O，
故答案為：吸收尾氣；8NO+3O₂+8NaOH=6NaNO₂+2NaNO₃+4H₂O；
（3）①調(diào)節(jié)反應(yīng)后的溶液的pH值，為不引入新雜質(zhì)且不使銅離子沉淀可用CuO，故選a；測量溶液pH的操作是將一小塊干燥的pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液點在試紙上，過一會兒，再與標準比色卡進行比對，
故答案為：a；將一小塊干燥的pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒蘸取少量待測液點在試紙上，過一會兒，再與標準比色卡進行比對；
②從硫酸銅溶液中獲得硫酸銅晶體，可將溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、用乙醇洗滌、低溫干燥，得到CuSO₄•5H₂O晶體，硫酸銅在乙醇中有溶解度較小，可以減少硫酸銅的損失且乙醇易揮發(fā)，硫酸銅晶體易干燥，
故答案為：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；減少硫酸銅的損失且易干燥．

點評 本題考查物質(zhì)的性質(zhì)實驗探究，題目難度中等，注意把握物質(zhì)的性質(zhì)，為解答該題的關(guān)鍵，學習中注意相關(guān)知識的積累．