Question

（I）按照如图1所示装置进行有关实验，拔掉分液漏斗玻璃塞，将A逐滴加入B中．

若A是浓盐酸，B为二氧化锰，当将A滴入B中时发生反应的离子方程式为：______；
当实验一段时间后，发现C、D中有红棕色烟，则C的化学式为：______．
（II）硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料，可通过多种途径制取硫酸铜晶体．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2所示）．
请回答相关问题：
（1）图2分液漏斗中装的液体是______；
（2）本实验中若硝酸过量，造成的结果是______；
（3）图3是图2的改进装置，其优点是①______，②______；
（4）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
方案1：将铜粉在某仪器中反复灼烧，使铜粉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．向混合物中加入Fe₂（SO4）₃，即发生反应．反应完全后向其中加物质甲调节pH到3～4，产生Fe（OH）₃沉淀，过滤、蒸发、结晶，得硫酸铜晶体，滤渣循环使用〔已知Fe（OH）₃和Cu（OH）₂完全沉淀时的pH分别为3.7、6.4〕．
①方案1中用于灼烧铜粉的仪器名称是______；
②方案2中甲物质可以是______（填字母序号）；
a．CuO　　　　　　　b．CuCO₃ c．CaCO₃　　　　　　 d．NaOH
③方案2中发生反应的总化学方程式为（注明反应条件）______．

Answer 1

解：（I）二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气、水，反应离子方程式为MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O．
实验一段时间后，C、D中有红棕色烟，红棕色烟应是FeCl₃，氯气与物质C反应生成FeCl₃，故物质C为Fe．
故答案为：MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；Fe．
（II）（1）由题目信息，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，故图2分液漏斗中装的液体为浓硝酸．
故答案为：浓硝酸．
（2）硝酸过量制得的硫酸铜晶体中含有硝酸铜，制得的硫酸铜晶体不纯．
故答案为：制得的硫酸铜晶体不纯．
（3）反应中产生的尾气主要为NO，由于NO与NaOH溶液不反应，故应向氢氧化钠溶液中通入空气（氧气），装置3中在尾气吸收装置之前连接集气瓶，通入氧气有利于氮氧化合物的吸收，同时起安全瓶作用，防止倒吸．
故答案为：有利于氮氧化合物的吸收；防止倒吸．
（4）①高温灼烧固体应在坩埚中进行，方案1将铜粉在坩埚中反复灼烧，因此仪器应为坩埚．
故答案为：坩埚．
②由于溶液酸性较强，欲使Fe³⁺沉淀，需加入某种试剂降低c（H⁺）浓度，但又不能引入新杂质．
a．CuO降低c（H⁺）浓度，不引入新杂质，过量的CuO可以过滤除去，故a正确；
b．CuCO₃ 降低c（H⁺）浓度，不引入新杂质，过量的CuCO₃ 可以过滤除去，故b正确；
c．CaCO₃ 引入钙离子，故c错误；
d．NaOH引入钠离子，故d错误．
故选：ab．
③由题目信息可知，氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物，发生反应生成硫酸铜与水，
反应方程式为2Cu+O₂+2H₂SO₄2CuSO₄+2H₂O．
故答案为：2Cu+O₂+2H₂SO₄2CuSO₄+2H₂O．
分析：（I）二氧化锰与浓盐酸反应生成氯化锰、氯气、水．实验一段时间后，C、D中有红棕色烟，红棕色烟应是FeCl₃，即氯气与物质C反应生成FeCl₃，据此物质C．
（II）（1）由题目信息，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，判断图2分液漏斗中装的液体．
（2）硝酸过量制得的硫酸铜晶体中含有硝酸铜．
（3）装置3中在尾气吸收装置之前连接集气瓶，通入氧气有利于氮氧化合物的吸收，同时起安全瓶作用．
（4）①高温灼烧固体应在坩埚中进行．
②加入甲物质，目的是调节PH值，使Fe³⁺转化Fe（OH）₃沉淀，且不能引入新杂质．
③由题目信息可知，氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物，发生反应生成硫酸铜与水．
点评：考查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．