【題目】孔雀石主要成分是Cu2OH2CO3,還含少量FeCO3Si的化合物,實驗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用離子方程式表示為_____

2步驟中試劑_____(填代號).

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_____、_____、過濾等操作.

5孔雀石與焦炭一起加熱可以生成Cu及其它無毒物質(zhì),寫出該反應的化學方程式_____

6測定硫酸銅晶體(CuSO4xH2O)中結晶水的x值:稱取2.41g硫酸銅晶體,在____(填實驗儀器名稱)中加熱至質(zhì)量不再改變時,稱量粉末的質(zhì)量為1.6g.則計算得x=_____(計算結果精確到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FeCO3Si的化合物,加入稀硫酸反應后生成二氧化碳氣體,過濾得到二氧化硅固體,得到濾液1為硫酸銅、硫酸亞鐵溶液,除雜時先通入足量過氧化氫將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;過濾得到濾液為硫酸銅溶液,濾液3為硫酸銅溶液,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結晶,過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FeCO3Si的化合物,步驟Ⅰ中涉及的反應是Cu2(OH)2CO3FeCO3與硫酸發(fā)生復分解反應生成二氧化碳,反應的化學方程式為:Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2OFeCO3+2H+=Fe2++CO2↑+H2O;故答案為:Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2OFeCO3+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,但會引入鉀離子、錳離子,故a不符合;b.加入H2O2會氧化亞鐵離子為鐵離子,過氧化氫被還原為水,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溶液結合鐵離子形成絡合物,不能氧化亞鐵離子,亞鐵離子的存在會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,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、冷卻結晶、過濾洗滌;

故答案為:加熱濃縮;冷卻結晶;

(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)原子守恒配平書寫得到的化學方程式為:Cu2(OH)2CO3+C2Cu+2CO2↑+H2O,故答案為:Cu2(OH)2CO3+C2Cu+2CO2↑+H2O

(6)稱取2.4g硫酸銅晶體,加熱至質(zhì)量不再改變時,稱量粉末的質(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。

練習冊系列答案
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