Question

【題目】孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3，還含少量FeO、Fe2O3、SiO2。以下是實驗室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O晶體的流程圖：

（1）試劑A的化學式為_____________；固體b的化學式為______________。

（2）生成氣體X的化學方程式為_________________________________。

（3）已知：有關金屬離子從開始沉淀到沉淀完全時溶液的pH如表所示

	Fe3+	Cu2+	Fe2+
開始沉淀的pH	2.7	5.1	8.1
沉淀完全的pH	3.0	6.7	9.6

加入足量雙氧水的目的是___________________________________（用離子方程式表示）。設計實驗方案證明加入的雙氧水已足量_____________________________________（實驗方案包括試劑、現(xiàn)象和結論）。

（4）① 試劑B的使用是為了調節(jié)溶液的pH，使Fe3＋轉化為沉淀予以分離。試劑B可選用__________________。

A．NaOH溶液 B． Cu C．CuO D．Cu2(OH)2CO3

② 為完全除去溶液c中的Fe3＋而又不使Cu2＋沉淀，則應調節(jié)溶液pH的范圍為________________。

（5）操作Ⅱ包括__________________、洗滌、干燥。

Answer 1

【答案】 H2SO4 SiO2 Cu2(OH)2CO3 + 2H2SO4 = 2CuSO4 +CO2 ↑+ 3H2O 2Fe2++ H2O2 + 2H+ = 2Fe3++ 2H2O 取少量溶液c，向其中加入K3[Fe(CN)6]溶液，若未見藍色沉淀生成，可證明H2O2 已經過量。（或 取少量溶液c，向其中加入MnO2，有大量氣泡產生，可證明H2O2 已經過量。） C、D 3.0≤ pH <5.1 加熱濃縮、冷卻結晶、過濾

【解析】

（1）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,將孔雀石研磨然后加入試劑A浸泡,得到氣體、溶液和固體,因為最終得到CuSO4,且能得到氣體,試劑A為稀硫酸，化學式為：H2SO4 ；因為Cu2(OH)2CO3 、FeO、Fe2O3、都能和稀硫酸反應生成硫酸鹽, SiO2 和稀硫酸不反應,所以固體b的化學式為: SiO2。故本題答案: H2SO4 . SiO2

（2）因為生成X為CO2化學方程式為: Cu2(OH)2CO3 + 2H2SO4 = 2CuSO4 +CO2 ↑+ 3H2O、（3）雙氧水具有強氧化性，使用的目的是將溶液中的Fe2+轉化為Fe3+，反應方程式為：2Fe2++ H2O2 + 2H+ = 2Fe3++ 2H2O；

要證明加入的雙氧水已足量，取少量溶液c，向其中加入K3[Fe(CN)6]溶液，若未見藍色沉淀生成，說明沒有亞鐵離子了，可證明H2O2 已經過量。（或 取少量溶液c，向其中加入MnO2，有大量氣泡產生，可證明H2O2 已經過量。）

（4）①試劑C用于調節(jié)溶液pH,使Fe3+轉化為沉淀予以分離,加入的物質能和稀硫酸反應,能將鐵離子轉化為沉淀,但不能引進新的雜質;然后過濾得到固體e和溶液d，容易分離。故答案：C D。

② 為完全除去溶液c中的Fe3＋而又不使Cu2＋沉淀，根據兩種離子開始產生沉淀到沉淀完全溶液的PH為：Fe3＋：2.7—3.0；Cu2＋5.1—6.7則應調節(jié)溶液pH的范圍為所以pH范圍為3.0≤ pH <5.1,因此，本題正確答案是: 3.0≤ pH <5.1。

（5）操作Ⅱ將CuSO4溶液d加熱濃縮、冷卻結晶、過濾，洗滌、干燥得到五水硫酸銅。