硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料.铜不能与稀硫酸直接反应,本实验中将适量浓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(装置如图所示).
(1)写出烧瓶中发生反应的化学方程式为:______.
(2)为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:以空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂.将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应.
方案2: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FeSO4或Fe2(SO4)3,即发生反应.反应完全后向其中加物质甲调节pH 3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、浓缩、结晶,滤渣作催化剂循环使用.已知:
沉淀物 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 4.8 | 7.6 |
完全沉淀pH | 3.7 | 6.4 | 9.6 |
①方案1中的B仪器名称是______.
②方案2中甲物质是______,最后所得晶体中可能含有______ (填字母序号)
A、CaO B、NaOH C、CuCO3 D、FeSO4 E、Fe2(SO4)3 F、FeSO4•7H2O
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol•L-1的稀硫酸中,控温在50℃.加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60℃,持续反应1h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 10.5g.
请回答下列问题:
③加热时温度不宜过高的原因是______,写出组装减压抽滤装置的注意点______.(至少二点)
④本实验CuSO4•5H2O的产率为______.
上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的______(填“第一组”或“第二组”),理由是______.
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