Question

硅孔雀石是一種含銅的礦石，含銅形態為，同時含有等雜質。以硅孔雀石為原料制取硫酸銅的工藝流程如下圖：

請回答下列問題：
（1）完成步驟①中稀硫酸與發生反應的化學方程式
；
用離子方程式表示雙氧水的作用_____________________________。
（2）步驟②調節溶液pH選用的最佳試劑是__________________

A．

B．CuO

C．A12O3

D．

（3）有關氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

由上表可知：當溶液pH=4時，可以完全除去的離子是______，不能完全除去的離子是________。
（4）濾液B通過蒸發濃縮（設體積濃縮為原來的一半）、冷卻結晶可以得到晶體。某同學認為上述操作會拌有硫酸鋁晶體的析出。請你結合相關數據對該同學的觀點予以評價（已知常溫下，飽和溶液中mol______________。
（5）若要測定硫酸銅晶體中結晶水的含量，需要的儀器是酒精燈、托盤天平、三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、坩堝鉗、研缽、藥匙、_________________。實驗過程中硫酸銅晶體加熱失水后在空中冷卻后稱量，則測定結果______________(填“偏高”、  “偏低”或“不變”)。   

Answer 1

（1）H₄SiO₄（1分） 2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺= 2Fe³⁺+2H₂O（2分）
（2）B（2分）
（3）Fe³⁺（2分），Al³⁺（2分）
（4）該同學的觀點是錯誤的（1分）通過計算可知，濾液B中C（Al³⁺）=3.2×10^-4 mol?L^-1,濃縮后C（Al³⁺）=6.4×10^-4 mol?L^-1《2.25 mol?L^-1，所以不會有硫酸鋁晶體洗出。（2分）
（5）坩堝（1分）偏低（1分）

試題分析：（1）根據原子守恒可知缺H₄SiO₄，孔雀石酸溶后有Fe²⁺，雙氧水有強氧化性，發生氧化還原反應： 2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺= 2Fe³⁺+2H₂O；（2）調節pH=4的目的是沉淀Fe³⁺，最后得到硫酸銅晶體，為不引入雜質，選擇B；（3）結合表中所給數據分析；（4）該同學的觀點是錯誤的，通過計算可知，濾液B中C（Al³⁺）=3.2×10^-4 mol?L^-1,濃縮后C（Al³⁺）=6.4×10^-4 mol?L^-1《2.25 mol?L^-1，所以不會有硫酸鋁晶體洗出；（5）坩堝，硫酸銅在空氣中中冷卻后吸收了部分水，導致質量增大，測得結晶水含量偏低。