【題目】孔雀石主要成分是Cu2OH2CO3,還含少量FeCO3Si的化合物,實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備硫酸銅晶體的步驟如下:

1步驟中涉及的主要反應(yīng)用離子方程式表示為_____

2步驟中試劑_____(填代號(hào)).

aKMnO4     bH2O2 cFe dKSCN

3步驟加入CuO的目的是_____

4步驟獲得硫酸銅晶體,需要經(jīng)過(guò)__________、過(guò)濾等操作.

5孔雀石與焦炭一起加熱可以生成Cu及其它無(wú)毒物質(zhì),寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_____

6測(cè)定硫酸銅晶體(CuSO4xH2O)中結(jié)晶水的x值:稱(chēng)取2.41g硫酸銅晶體,在____(填實(shí)驗(yàn)儀器名稱(chēng))中加熱至質(zhì)量不再改變時(shí),稱(chēng)量粉末的質(zhì)量為1.6g.則計(jì)算得x=_____(計(jì)算結(jié)果精確到0.1).

【答案】 Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O b 消耗酸使溶液pH升高,便于Fe3+形成沉淀除去 加熱濃縮 冷卻結(jié)晶 Cu2(OH)2CO3 + C 2Cu + 2CO2↑ + H2O 坩堝 4.5

【解析】孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3,還含少量FeCO3、Si的化合物,加入稀硫酸反應(yīng)后生成二氧化碳?xì)怏w,過(guò)濾得到二氧化硅固體,得到濾液1為硫酸銅、硫酸亞鐵溶液,除雜時(shí)先通入足量過(guò)氧化氫將Fe2+氧化成Fe3+,得到溶液2為硫酸銅、硫酸鐵溶液,再加入CuO固體調(diào)節(jié)溶液pH,沉淀鐵離子生成氫氧化鐵沉淀;過(guò)濾得到濾液為硫酸銅溶液,濾液3為硫酸銅溶液,通過(guò)蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾洗滌得到硫酸銅晶體。

(1)孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3,還含少量FeCO3、Si的化合物,步驟Ⅰ中涉及的反應(yīng)是Cu2(OH)2CO3FeCO3與硫酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2OFeCO3+2H+=Fe2++CO2↑+H2O;故答案為:Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,FeCO3+2H+=Fe2++CO2↑+H2O;

(2)步驟Ⅱ中加入試劑①的目的是氧化亞鐵離子為鐵離子,便于沉淀除去,所加試劑能和亞鐵離子反應(yīng)且不能引入新的雜質(zhì)。aKMnO4溶液加入后,能氧化亞鐵離子,但會(huì)引入鉀離子、錳離子,故a不符合b.加入H2O2會(huì)氧化亞鐵離子為鐵離子,過(guò)氧化氫被還原為水,不引入雜質(zhì),故b符合;cFe粉不能氧化亞鐵離子,故c不符合;d.加入KSCN溶液結(jié)合鐵離子形成絡(luò)合物,不能氧化亞鐵離子,亞鐵離子的存在會(huì)干擾硫酸銅晶體的析出,故d不符合;故答案為:b;

(3)步驟Ⅲ加入CuO目的是和酸反應(yīng),調(diào)節(jié)溶液的pH使鐵離子全部沉淀,故答案為:消耗酸使溶液pH升高,便于Fe3+形成沉淀除去;

(4)操作Ⅳ是溶液中得到溶質(zhì)的方法是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌;

故答案為:加熱濃縮;冷卻結(jié)晶;

(5)孔雀石與焦炭一起加熱可以生成Cu、二氧化碳和水,依據(jù)原子守恒配平書(shū)寫(xiě)得到的化學(xué)方程式為:Cu2(OH)2CO3+C2Cu+2CO2↑+H2O故答案為:Cu2(OH)2CO3+C2Cu+2CO2↑+H2O;

(6)稱(chēng)取2.4g硫酸銅晶體,加熱至質(zhì)量不再改變時(shí),稱(chēng)量粉末的質(zhì)量為1.6g為硫酸銅質(zhì)量,n(CuSO4)物質(zhì)的量==0.01mol,受熱質(zhì)量減少2.4g-1.6g=0.8g,水的物質(zhì)的量==0.044mol;

CuSO4xH2OCuSO4+xH2O

1 x

0.01mol 0.044mol

x==4.4故答案為:4.4。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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