Question

下面是一些實驗室制備硫酸銅的實驗設計。
實驗一：用銅與濃硫酸反應制取硫酸銅。
實驗二：將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中，加熱使之反應完全制取硫酸銅。（裝置如下圖中的圖I．圖Ⅱ）。

實驗三：將銅粉在某儀器中反復灼燒，使銅粉充分與空氣發生反應生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫酸反應，經后續步驟可得到硫酸銅晶體。
實驗四：向銅粉和稀硫酸的混合物中加入H­₂O得到硫酸銅。
請回答實驗中的有關問題。
（1）實驗一中發生反應的化學反應方程式為____，這種方法的缺點是____。
（2）實驗二裝置圖中分液漏斗里盛裝的液體是____。圖Ⅱ是圖I的改進裝置，分析圖II裝置的優點是       。
（3）實驗三中用于灼燒的儀器名稱是       。該實驗中的后續步驟指的是__      。
（4）實驗四中發生反應的化學方程式為____。
（5）除上面的實驗設計外，請你再設計一種只用銅和稀硫酸為原料制取硫酸銅的方法（寫出化學反應方程式）。

Answer 1

（1）Cu+H₂SO₄(濃)CuSO₄+SO₂↑+H₂O(2分)  生成物對環境造成污染（1分）
（2）濃硝酸（1分）①有利于氮氧化合物的吸收（1分）②防止倒吸（1分）
（3）坩堝（1分）蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥（只要答出蒸發、結晶、過濾即給分，2分）
（4）Cu+H₂O₂+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O(2分)
（5）Cu+H₂SO₄CuSO₄+H₂↑(2分，沒有電解條件不給分)

試題分析：實驗二中加入濃硝酸是提供H⁺，讓硫酸根離子全部參與氧化還原反應。一般條件下，銅與稀硫酸不反應，必須在外加電場的作用下讓其反應。所以得設計一個電解池來完成。