Question

【題目】孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3，還含少量鐵的氧化物和硅的氧化物。以下是實驗室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O晶體的流程圖：

（1）研磨孔雀石的目的是________________________________________。

（2）使用試劑B的目的是將溶液中的Fe2＋轉化為Fe3＋，試劑B最宜選用_______（填字母）。

A 酸性KMnO4溶液 B 雙氧水 C 濃硝酸 D 新制氯水

相應的離子方程式是______________。

（3）使用試劑C的目的是調節(jié)溶液的pH，使Fe3+轉化為沉淀以便分離，試劑C宜選用__________（填字母）。A 稀硫酸 B NaOH溶液 C 氨水 D CuO

（4）常溫下Fe(OH)3的Ksp = 4×10-38，若要將溶液中的Fe3＋轉化為Fe(OH)3沉淀，將溶液的pH調節(jié)至4。則此時c(Fe3＋)=__________。

Answer 1

【答案】增加固體接觸面積，從而加快反應速率 B 2Fe2＋＋2H＋＋H2O2 = 2Fe3＋＋2H2O D 4×10-8 mol·L-1

【解析】

（1）研磨孔雀石的目的是為了酸溶速率更快；

（2）把Fe2+轉化為Fe3+ 應該加入氧化劑，且不能帶入雜質離子；

（3）調節(jié)pH值使鐵離子沉淀應選用的試劑不能帶入雜質離子；

（4）Ksp =c(Fe3+ )·c3(OH- )= 4×10-38，所以把c(OH- )=1×10—10 mol/L代入公式中，計算得c(Fe3+ )。

（1）研磨孔雀石的目的是為了增大固體接觸面積，使酸溶速率更快，所以答案為“增大固體接觸面積，加快反應速率”；

（2）把Fe2+轉化為Fe3+ 應該加入氧化劑，且不能帶入雜質離子，所以用雙氧水，雙氧水的還原產物是水，答案選B。相應的離子方程式為：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；

（3）因為目標產品是CuSO4·5H2O晶體，調節(jié)pH值使鐵離子沉淀應選用的試劑不能帶入雜質離子，所以選用固體CuO，答案選D；

（4）常溫下根據Fe(OH)3溶解平衡Fe(OH)3(s) Fe3+(aq)+3OH- (aq)可得Ksp =c(Fe3+ )·c3(OH- )= 4×10-38，所以把c(OH- )=1×10—10 mol/L代入公式中，計算得c(Fe3+ )= 4×10-8 mol·L-1。