Question

【題目】孔雀石的主要成分是，還含有少量、等雜質，實驗室以孔雀石為原料制備硫酸銅晶體流程如下：

已知相關氫氧化物沉淀的pH范圍如下：

完成下列填空：

（1）濾液1中含有的金屬陽離子有_______________。

（2）步驟②中所用的試劑X是________（選填編號）。

a. Fe粉 b. c. 氨水 d. KSCN

（3）步驟③中加入CuO的目的是________________________________________。

（4）由濾液3得到硫酸銅晶體，需要經過的步驟依次有：_________、________、過濾等。

（5）為測定所得晶體中結晶水的值，可采用加熱法。取g晶體灼燒至結晶水全部失去，稱得無水硫酸銅的質量bg。

①晶體應盛裝在________（填儀器名稱）中進行灼燒。

②確認結晶水已全部失去的方法是___________________________。

③值的表達式為______________（用、表示）。

④實驗結果發現測得結晶水數量偏高，可能的原因有___________（任寫一種）。

Answer 1

【答案】 Cu2+、Fe2+ b 調節溶液的pH，使Fe3+沉淀的同時不引入新的雜質 蒸發濃縮 降溫結晶 坩堝 前后兩次稱量無水硫酸銅的質量差小于0.001g 80(a-b)/9b 加熱前稱量時坩堝未完全干燥、加熱過程中有少量晶體濺出、加熱時坩堝內質量變黑等，合理即可

【解析】試題分析：由流程可知，孔雀石經稀硫酸溶解后，其中的堿式碳酸銅和碳酸亞鐵皆可溶解，過濾得到硫酸銅和硫酸亞鐵溶液，向濾液中加入氧化劑X把亞鐵離子氧化，再加入CuO調節溶液的pH，除去溶液中的鐵離子，過濾，將濾液蒸發濃縮、降溫結晶、過濾、洗滌、干燥即可得到產品。

（1）濾液1中含有的金屬陽離子有Cu2+、Fe2+。

（2）步驟②中所用的試劑X是氧化劑，以雙氧水為最佳，其他幾個不能把亞鐵離子氧化，故選b。

（3）步驟③中加入CuO的目的是調節溶液的pH，使Fe3+沉淀的同時不引入新的雜質。

（4）由濾液3得到硫酸銅晶體，需要經過的步驟依次有：蒸發濃縮、降溫結晶、過濾等。

（5）為測定所得晶體中結晶水的值，可采用加熱法。取g晶體的燒至結晶水全部失去，稱得無水硫酸銅的質量bg。

①通常在坩堝中灼燒固體，故晶體應盛裝在坩堝中進行灼燒。

②確認結晶水已全部失去的方法是前后兩次稱量無水硫酸銅的質量差小于0.001g。

③g晶體的燒至結晶水全部失去，稱得無水硫酸銅的質量bg，則結晶水的質量為(a-b)g，結晶水的物質的量為，bg硫酸銅的物質的量為，所以， 值的表達式為80(a-b)/9b。

④實驗結果發現測得結晶水數量偏高，可能的原因有：加熱前稱量時坩堝未完全干燥、加熱過程中有少量晶體濺出、加熱時坩堝內質量變黑（硫酸銅部分分解生成黑色的氧化銅）等。