硫酸铜临床上用于治疗各种铜缺乏症、沙眼以及长期依靠静脉营养的患者。
Ⅰ.若以Cu为原料制取CuSO4,考虑节约原料、经济、技术和环保等因素,下列路线最合理的是 DD。(填字母选项)
A.Cu浓硫酸CuSO4
B.Cu硫/加热Cu2S氧气/加热Cu2SO4
C.CuH2O2/稀硫酸CuSO4
D.Cu氧气/加热CuO稀硫酸CuSO4
Ⅱ.为研究铜与浓硫酸的反应,某化学兴趣小组进行如下实验。回答下列问题:
实验Ⅰ:反应产物的定性探究
按如图装置(固定装置已略去)进行实验:

(1)F装置的烧杯中发生反应的离子方程式是 SO2+2OH-=SO2-3+H2OSO2+2OH-=SO2-3+H2O。
(2)实验过程中,能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是 D装置中黑色固体无明显变化,E装置中溶液红色褪去D装置中黑色固体无明显变化,E装置中溶液红色褪去。
(3)若将E中溶液换成少量稀的Ba(NO3)2,则发生反应的离子方程式是 Ba2++2NO-3+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO↑+2SO2-4Ba2++2NO-3+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO↑+2SO2-4。
(4)实验结束后,A装置试管中溶液没有明显蓝色,证明反应所得产物是否含有铜离子的实验操作方法是:冷却后,将 A装置中试管内的混合物A装置中试管内的混合物沿杯壁缓缓倒入盛有 水的烧杯水的烧杯中,边倒边搅拌,观察是否有蓝色出现。
实验Ⅱ:反应产物的定量探究
(5)在铜与浓硫酸反应的过程中,发现有黑色物质出现,且黑色物质为Cu2S。产生Cu2S的反应为aCu+bH2SO4 △ cCu2S+dCuSO4+eH2O,则有a:b=5:45:4。
(6)为测定硫酸铜的产率,将该反应所得溶液中和后配制成250.00mL溶液,取该溶液25.00mL加入足量KI溶液振荡,以淀粉溶液为指示剂,用0.36mol⋅L-1的Na2S2O3溶液滴定生成的I2,3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液25.00mL。若反应消耗铜的质量为6.4g,则硫酸铜的产率为 90%90%(已知:2Cu2++4I-=2CuI↓+I2,2S2O2-3+I2=S4O2+3+2I)。
浓硫酸
硫
/
加热
氧气
/
加热
H
2
O
2
/
稀硫酸
氧气
/
加热
稀硫酸
SO
2
-
3
SO
2
-
3
NO
-
3
SO
2
-
4
NO
-
3
SO
2
-
4
△
O
2
-
3
O
2
+
3
【考点】探究物质的组成或测量物质的含量.
【答案】D;SO2+2OH-=+H2O;D装置中黑色固体无明显变化,E装置中溶液红色褪去;Ba2++2+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO↑+2;A装置中试管内的混合物;水的烧杯;5:4;90%
SO
2
-
3
NO
-
3
SO
2
-
4
【解答】
【点评】
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假设2:该气体是 CO、H2、H2O。
(1)假设3:
[设计实验方案,验证假设]
他们拟用下图中提供的仪器,选择必要的试剂,设计一个实验,验证上述假设(加热装置和导管等在图中略去,实验前装置内部的空气已经排尽)。
(2)按气流从左至右连接各仪器,用题中小写字母表示接口的连接顺序(仪器可重复使用):
混合气→dc→
(3)仪器A中需加入试剂的是
(4)仪器B中需加入试剂的名称是
[思考与交流]
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