Question

（12分）硫酸銅在生產、生活中應用廣泛。某化工廠用含少量鐵的廢銅渣為原料生產膽礬的流程如下：
  
（1）寫出浸出時銅與稀硫酸、稀硝酸反應生成硫酸銅的化學方程式：     。
（2）取樣檢驗是為了確認Fe³⁺是否除凈，你的檢驗方法是     。
（3）濾渣c是     。
（4）氣體a可以被循環利用，用化學方程式表示氣體a被循環利用的原理為：
2NO+O₂ =2NO₂、     。
（5）一定溫度下，硫酸銅受熱分解生成CuO、SO₂氣體、SO₃氣體和O₂氣體，寫出硫酸銅受熱分解的化學方程式：     。
某同學設計了如下圖所示的實驗裝置分別測定生成的SO₂氣體、SO₃氣體的質量和O₂氣體的體積。此設計有不合理之處，請說明理由：     。

Answer 1

共12分。
（1）3Cu + 2HNO₃ + 3H₂SO₄ =3CuSO₄ + 2NO↑+ 4H₂O（2分）
（2）向試樣中滴加KSCN溶液，若溶液顯紅色，則Fe³⁺未除凈，否則Fe³⁺除凈（2分）
（3）Fe(OH)₃（2分）
（4）3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO（2分）
（5）3CuSO₄3CuO + SO₃↑+ 2SO₂↑+ O₂↑（合理答案均可）（2分）
NaHSO₃除了吸收SO₃外和還吸收部分O₂（合理答案均可）（2分）

試題分析：（1）根據氧化還原反應理論，銅與稀硫酸、稀硝酸的混合液反應生成硫酸銅、一氧化氮、水，化學方程式為3Cu + 2HNO₃ + 3H₂SO₄ =3CuSO₄ + 2NO↑+ 4H₂O；
（2）Fe³⁺的檢驗方法是：向試樣中滴加KSCN溶液，若溶液顯紅色，則Fe³⁺未除凈，否則Fe³⁺除凈；
（3）廢銅渣中含有雜質鐵，所以調節pH目的是使鐵離子沉淀，則濾渣c是Fe(OH)₃；
（4）氣體a是NO，NO與氧氣反應生成二氧化氮，二氧化氮溶于水又得硝酸和NO，化學方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（5）硫酸銅受熱分解生成CuO、SO₂氣體、SO₃氣體和O₂氣體，配平方程式得3CuSO₄3CuO + SO₃↑+ 2SO₂↑+ O₂↑；飽和NaHSO₃溶液不吸收二氧化硫，但可以與三氧化硫反應又生成二氧化硫，導致二氧化硫質量增大。