Question

（本題共12分）六水合高氯酸銅 [Cu(C1O₄)₂ ·6H₂O]是一種藍色晶體，易溶于水，120℃時開始分解。實驗室用硫酸銅的粗產品制備少量高氯酸銅晶體的流程如下：

已知：

離子	溶液pH值
開始沉淀	沉淀完全
Fe2+	7.6	9.6
Fe3+	2.7	3.7
Cu2+	5.2	6.4

（1）．寫出A→B過程中發生反應的離子方程式為                                      。

（2）．溶液C中加入稀硫酸調至pH=1的目的是________________________________________。

（3）．如欲檢驗溶液C中的雜質是否除凈，其操作是                                  。

（4）．蒸發至__________(填寫現象)，然后經過冷卻結晶、過濾、洗滌、          （填寫操作），得到純凈的藍色晶體。

（5）．為了測定硫酸銅的粗產品的純度，某同學稱量硫酸銅的粗產品2.000g、      、       、（填寫實驗步驟）過濾、洗滌沉淀、在空氣中灼燒，至質量不再改變時，稱得質量為0.58816 g。

（6）．該樣品的純度為___________。如果樣品的實際純度為93.2%，則測定的相對誤差為__________。

 

Answer 1

【答案】

（1）．2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂→2Fe³⁺+2H₂O                                    (2分)

（2）．防止硫酸銅溶液在蒸發濃縮過程中Cu²⁺發生水解而得不到純凈的晶體  (2分)

（3）．取少量溶液，加入KSCN溶液(NH₄SCN溶液)，觀察溶液是否仍然為藍色。(2分)

（4）．有晶膜出現   低溫烘干 （或自然干燥）                           (2分)

（5）．加水溶解  、加入過量NaOH(aq)                           (共2分，各1分)

（6）．91.9%        -1.4%(或-1.39%)                             (共2分，各1分)

【解析】（1）.加入雙氧水的目的是氧化亞鐵離子，方程式為2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂→2Fe³⁺+2H₂O。

（2）.由于銅離子水解顯酸性，所以加入稀硫酸可防止硫酸銅溶液在蒸發濃縮過程中Cu²⁺發生水解而得不到純凈的晶體。

（3）如果雜質沒有除凈，則濾液中一定含有鐵離子，所以用KSCN溶液檢驗即可。

（4）.當蒸發有晶膜出現時，即應停止加熱。洗滌之后必須烘干。

（5）.要檢驗純度，需要通過沉淀法將銅離子轉化為氫氧化銅沉淀，所以操作是加水溶解、然后加入過量NaOH(aq)即可生成氫氧化銅沉淀。

（6）最后得到的物質是氧化銅，所以根據銅原子守恒可知，硫酸銅晶體的質量是，所以純度是1.8385÷2×100％＝91.9%，所以相對誤差是（91.9%－93.2%）÷93.2%×100％＝－1.4%。