Question

【題目】膽礬（CuSO4·5H2O）有廣泛的用途。某研究性學習小組利用某次實驗后的稀硫酸、稀硝酸混合液制備膽礬。實驗流程如下：

請回答下列問題：

（1）操作X為___，___。

（2）NO需要回收利用，寫出NO與空氣、H2O反應生成硝酸的化學方程式___。

（3）現(xiàn)有48g含CuO質(zhì)量分數(shù)為20%的銅粉，與一定量的稀硫酸、稀硝酸混合液恰好完全反應生成CuSO4。試求：

①理論上生成膽礬的質(zhì)量為___g。

②原混合液中硫酸和硝酸的物質(zhì)的量之比。___（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】蒸發(fā)濃縮 冷卻結(jié)晶 4NO+3O2+2H2O=4HNO3 180g 銅與硝酸反應的離子方程式是3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
則消耗的硝酸n（HNO3）=0.4mol，
根據(jù)硫元素守恒n（H2SO4）=n（CuSO4·5H2O）=0.72mol，
則n（H2SO4）：n（HNO3）=0.72mol：0.4mol=9：5

【解析】

（1）銅粉與稀硫酸、稀硝酸反應生成硫酸銅溶液，將溶液進行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶操作，得到晶體；

（2）NO與空氣、H2O反應生成硝酸，結(jié)合得失電子守恒、質(zhì)量守恒配平方程式；

（3）計算CuO、Cu的質(zhì)量，結(jié)合銅元素質(zhì)量守恒可計算CuSO4·5H2O的質(zhì)量；結(jié)合反應的離子方程式計算原混合液中硫酸和硝酸的物質(zhì)的量之比。

（1）銅粉與稀硫酸、稀硝酸反應生成硫酸銅溶液，如得到膽礬，應將溶液進行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶操作，然后經(jīng)過濾、洗滌、干燥可得到晶體；

（2）NO與空氣、H2O反應生成硝酸，反應的方程式為4NO+3O2+2H2O=4HNO3；

（3）①n（CuO）==0.12mol， n（Cu）==0.6mol，
n（CuSO4·5H2O）=0.12mol+0.6mol=0.72mol；
m（CuSO4·5H2O）=0.72mol×250g/mol=180g，理論上生成膽礬的質(zhì)量為180g；
②銅與硝酸反應的離子方程式是3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
則消耗的硝酸n（HNO3）=0.4mol，
根據(jù)硫元素守恒n（H2SO4）=n（CuSO4·5H2O）=0.72mol，
則n（H2SO4）：n（HNO3）=0.72mol：0.4mol=9：5。