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填空题 （15分）工业中利用废铜（含有锌、铝等）制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中加热，使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L—1计算）。
?
| 开始沉淀的pH
| 沉淀完全的pH
| 沉淀溶解的pH
|
Cu2+
| 4.4
| 6.4
| ?
|
Al3+
| 3.0
| 5.0
| 10
|
Zn2+
| 5.9
| 8.9
| 11
|
（1）①为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为??；该反应中产生尾气污染空气，请选择下图中合适的装置吸收尾气?。?
②由表可知Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2—，请写出金属锌 与氢氧化钠溶液反应的离子方程式?
（2）为了符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
第一组：空气为氧化剂法
将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加入物质甲调节pH，铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1，就认为沉淀完全。已知：Ksp[Fe((OH)3]≈10-38，然后过滤、浓缩、结晶。
请回答下列问题：
①方案为了使铁离子全部沉淀，应调节pH至少为??。
②方案中甲物质可选用的是??
A．CaO ? B．NaOH ? C．CuCO3 ? D．Cu2(OH) 2CO3?E．Fe2(SO4) 3
③方案中加入少量FeSO4可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因??。
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将铜粉放到 1.5 mol·L-1的足量稀硫酸中，控温在50℃加入10%的足量H2O2反应0.5 h，升温到60℃，持续反应1 h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O 。
请回答下列问题：
④用过氧化氢为氧化剂法比流程中采用硝酸和硫酸溶解的优点是?。
⑤用少量95%的酒精淋洗的目的是??。
（3）废铜溶解后经过一系列操作得到硫酸铜溶液，补充完整由溶解液制备纯净硫酸铜溶液的实验步骤??。
填空题 （15分）工业中利用废铜（含有锌、铝等）制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中加热，使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L—1计算）。
?
| 开始沉淀的pH
| 沉淀完全的pH
| 沉淀溶解的pH
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Cu2+
| 4.4
| 6.4
| ?
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Al3+
| 3.0
| 5.0
| 10
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Zn2+
| 5.9
| 8.9
| 11
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（1）①为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为??；该反应中产生尾气污染空气，请选择下图中合适的装置吸收尾气?。?
②由表可知Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2—，请写出金属锌与氢氧化钠溶液反应的离子方程式?
（2）为了符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
第一组：空气为氧化剂法
将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加入物质甲调节pH，铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5 mol·L-1，就认为沉淀完全。已知：Ksp[Fe((OH)3]≈10-38，然后过滤、浓缩、结晶。
请回答下列问题：
①方案为了使铁离子全部沉淀，应调节pH至少为??。
②方案中甲物质可选用的是??
A．CaO ? B．NaOH ? C．CuCO3 ? D．Cu2(OH) 2CO3?E．Fe2(SO4) 3
③方案中加入少量FeSO4可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因??。
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将铜粉放到 1.5 mol·L-1的足量稀硫酸中，控温在50℃加入10%的足量H2O2反应0.5 h，升温到60℃，持续反应1 h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4·5H2O 。
请回答下列问题：
④用过氧化氢为氧化剂法比流程中采用硝酸和硫酸溶解的优点是?。
⑤用少量95%的酒精淋洗的目的是??。
（3）废铜溶解后经过一系列操作得到硫酸铜溶液，补充完整由溶解液制备纯净硫酸铜溶液的实验步骤??。
本题答案：
（1） ①3∶2? B?
② Zn+2OH－+2H2O=[Zn(OH)4]2—+H2↑
（2）①3?
②CD ?
③4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O；2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
④减少硫酸铜晶体的溶解损失
⑤ 产物是水，无污染?
（3）向溶液中加氢氧化钠溶液至pH为11，充分反应过滤洗涤，向沉淀中加适量稀硫酸溶解，制的硫酸铜溶液。
本题解析：（1）①铜与稀硫酸不反应，加入硝酸做氧化剂使铜溶解，反应为3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO+4H2O,，由方程式知硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为3:2；NO不能被氢氧化钠直接吸收，需先与氧气反应生成二氧化氮，在与氢氧化钠反应，故选B装置。②锌与强碱反应生成[Zn(OH)4]2—同时应生成氢气；（2）①根据Ksp[Fe((OH)3]计算，pH至少为3；②加入甲物质是使铁离子沉淀出来，同时不能引入新的杂质，加入不溶于水但与酸反应的铜的化合物，促 91ExAM.org进铁离子水解生成氢氧化铁沉淀而除去，故选用CuCO3、Cu2(OH) 2CO3 、CuO、Cu(OH)2等。③通入的氧气把亚铁离子氧化为铁离子，铁离子能与铜反应而使其溶解；④硫酸铜晶体溶于水，洗涤时需用饱和硫酸铜溶液或乙醇（盐不易溶解于有机溶剂），降低其溶解损失；⑤双氧水是绿色氧化剂，产物是水无污染；（3）根据信息可以根据铝、锌的氢氧化物溶解于强碱，调节pH得到氢氧化铜沉淀，然后加硫酸溶解制的硫酸铜溶液。
本题所属考点：【物质的分离、提纯】
本题难易程度：【困难】
Love is a symphony in which the sweetest notes are kisses. 爱情是一首交响曲,其中最美妙的音符是吻. 
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