Question

【題目】實驗室擬將適量濃硝酸分多次加入銅粉與稀硫酸的混合物中，加熱使之反應(yīng)完全，通過蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體(裝置如圖1、2所示)。

(1)圖1燒瓶中隨著反應(yīng)分進(jìn)行，可能發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為①____________________；

②_______________________________________。

(2)圖2是圖1的改進(jìn)裝置，其優(yōu)點有：①_______________________________________；

②________________________________________________________________________。

(3)為符合綠色化學(xué)的要求，進(jìn)行如下設(shè)計：

方案1：以空氣為氧化劑，將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒，使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)。

方案2：將3.2g銅絲放入45mL1.5mol·L－1的稀硫酸中，控溫在50℃。加入18g10%的H2O2溶液，反應(yīng)0.5小時后，升溫到60℃，持續(xù)反應(yīng)1小時后，過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、減壓抽濾后，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得10.6gCuSO4·5H2O。請回答下列問題：

①方案1中儀器B的名稱是________________。

②方案2中生成CuSO4·5H2O的產(chǎn)率是________(保留三位有效數(shù)字)。

③上述兩種方案中，更符合綠色化學(xué)理念的是________(填“方案1” 或“方案2”)，理由是：該方案的優(yōu)點是__________________________________________________；

另一方案的缺點是_________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 Cu＋4H＋＋2NO==Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O 3Cu＋8H＋＋2NO==3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 防止倒吸 有害氣體能被完全吸收 坩堝 84.8% 方案2 方案2所得產(chǎn)品純度較高或說銅很難在空氣中完全被氧化 方案1需要灼燒，消耗能源多

【解析】（1）燒瓶中發(fā)生Cu與稀硝酸的氧化還原反應(yīng)，首先發(fā)生反應(yīng)：①Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到一定程度后溶液變稀，這時發(fā)生反應(yīng)：②3Cu＋8HNO3(稀)=2Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；(2)圖2是圖1的改進(jìn)裝置，其優(yōu)點有：①防止倒吸，②有害氣體能被完全吸收；（3）方案1中儀器B用于灼燒固體藥品，其名稱為坩堝；②方案2中生成CuSO4·5H2O的產(chǎn)率為： =84.8%；③上述兩種方案中，更符合綠色化學(xué)理念的是方案2，理由是：方案2所得產(chǎn)品純度較高或銅很難在空氣中完全被氧化；方案1需要灼燒，消耗能源多。