Question

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

已知相關(guān)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(yáng)離子有_______________。

（2）步驟②中所用的試劑X是________（選填編號(hào)）。

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(jīng)過的步驟依次有：_________、________、過濾等。

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

①晶體應(yīng)盛裝在________（填儀器名稱）中進(jìn)行灼燒。

②確認(rèn)結(jié)晶水已全部失去的方法是___________________________。

③值的表達(dá)式為______________（用、表示）。

④實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)測(cè)得結(jié)晶水?dāng)?shù)量偏高，可能的原因有___________（任寫一種）。

Answer 1

【答案】 Cu2+、Fe2+ b 調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3+沉淀的同時(shí)不引入新的雜質(zhì) 蒸發(fā)濃縮 降溫結(jié)晶 坩堝 前后兩次稱量無(wú)水硫酸銅的質(zhì)量差小于0.001g 80(a-b)/9b 加熱前稱量時(shí)坩堝未完全干燥、加熱過程中有少量晶體濺出、加熱時(shí)坩堝內(nèi)質(zhì)量變黑等，合理即可

【解析】試題分析：由流程可知，孔雀石經(jīng)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?yàn)V液中加入氧化劑X把亞鐵離子氧化，再加入CuO調(diào)節(jié)溶液的pH，除去溶液中的鐵離子，過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥即可得到產(chǎn)品。

（1）濾液1中含有的金屬陽(yáng)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(gè)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(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3+沉淀的同時(shí)不引入新的雜質(zhì)。

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

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

①通常在坩堝中灼燒固體，故晶體應(yīng)盛裝在坩堝中進(jìn)行灼燒。

②確認(rèn)結(jié)晶水已全部失去的方法是前后兩次稱量無(wú)水硫酸銅的質(zhì)量差小于0.001g。

③g晶體的燒至結(jié)晶水全部失去，稱得無(wú)水硫酸銅的質(zhì)量bg，則結(jié)晶水的質(zhì)量為(a-b)g，結(jié)晶水的物質(zhì)的量為，bg硫酸銅的物質(zhì)的量為，所以， 值的表達(dá)式為80(a-b)/9b。

④實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)測(cè)得結(jié)晶水?dāng)?shù)量偏高，可能的原因有：加熱前稱量時(shí)坩堝未完全干燥、加熱過程中有少量晶體濺出、加熱時(shí)坩堝內(nèi)質(zhì)量變黑（硫酸銅部分分解生成黑色的氧化銅）等。