(11分)实验室用铜制取硫酸铜,将适量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。 (1)理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为: ︰ ; (2)实际上,即使铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净,制得的CuSO 4 ·5H 2 O中还是有可能存在的杂质是 ,除去这种杂质的实验操作称为 。 (3)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计: 方案甲:以空气为氧化剂。将铜粉在___________(填仪器名称)中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。 方案乙: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。向反应液中加少量FeSO 4 ,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10 -5 mol·L -1 ,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。 已知:K sp [Cu((OH) 2 ]≈10 -22 , K sp [Fe((OH) 2 ]≈10 -16 , K sp [Fe((OH) 3 ]≈10 -38 请回答下列问题: ①为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为_________; ②甲物质可选用的是 ; A.CuCl 2 B.NaOH C.Cu 2 (OH) 2 CO 3 D.CuO E.H 2 SO 4 ③反应中加入少量FeSO 4 对铜的氧化可以起催化作用。其反应过程是:第1步,4Fe 2+ +O 2 +4H + ==4Fe 3+ +2H 2 O,请写出其第2歩反应的离子方程式 。 方案丙:将铜丝放到一定量的稀硫酸中,加入适量的H 2 O 2 ,并控50℃~60℃,持续反应1 h,也能获得硫酸铜。请回答下列问题: ④反应时温度必须控制在50℃~60℃,温度不宜过高的主要原因是 ; ⑤写出该反应的化学方程式为 。