为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:

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:将铜粉在坩埚中反复灼烧,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铜粉与稀硫酸的混合物中,向反应液中加FeSO4或Fe2(SO43,即发生反应.反应完全后加CuCO3调节pH到3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、蒸发、结晶得CuSO4•5H2O.滤渣可循环使用.
(1)写出加入FeSO4或Fe2(SO43后发生反应的相关的离子方程式______.
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将少量铜丝放到适量的稀硫酸中,温度控制在50℃.加入H2O2,反应一段时间后,升温到60℃,再反应一段时间后.过滤、蒸发结晶等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4•5H2O.
(2)过氧化氢试剂瓶最适合贴上的一个标签是______.

(3)若需要得到25.0g硫酸铜晶体,至少需要30%(密度为1.1g/cm3 )的H2O2______mL.
(4)上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念(从产品的纯度和能源的消耗角度)的是______ (填“第一组”或“第二组”),理由是______.
小刀剑客 1年前 已收到1个回答 举报

fbi9 幼苗

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解题思路:(1)二价铁能被氧气氧化为三价铁,三价铁能将铜氧化;
(2)过氧化氢有强氧化性;
(3)根据方程式进行计算;
(4)第一组方案1需要灼烧,方案2所得产品含有铁元素杂质;方案1产生有毒气体氮的氧化物,而第二组方案几乎不产生有害气体.

(1)二价铁能被氧气氧化为三价铁,三价铁能将铜氧化,离子方程式:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+,故答案为:4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+
(2)过氧化氢有强氧化性,是氧化剂,故答案为:B;
(3)25.0g硫酸铜的物质的量为0.1mol,设需要30%(密度为1.1g/cm3 )的H2O2XmL.
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
34 1
1.1X×30% 0.1
[34/1.1X×30%]=[1/0.1]
故答案为:10.3;
(4)第一组方案1需要灼烧,所以多消耗能源;第一组方案2所得产品含有铁元素杂质,产品不纯;第一组方案1产生有毒气体氮的氧化物,而第二组方案几乎不产生有害气体,且所得产品纯度较高,
故答案为:第二组;第一组方案1需要灼烧,多消耗能源;第一组方案2所得产品含有铁元素杂质;而第二组方案几乎不产生有害气体,且所得产品纯度高.

点评:
本题考点: 化学试剂的分类;离子方程式的书写;溶液的配制.

考点点评: 本题考查了学生对实验原理的理解、实验方案的评价、实验装置的理解与评价、常用化学用语、物质推断、实验条件控制等,难度中等,实验方案设计,应根据实验目的思考实验原理,根据实验原理中反应物的状态和反应条件确定试剂和装置,通过比较和评价优选最佳实验方案.

1年前

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