Question

【題目】硅孔雀石是一種含銅礦石，含銅形態(tài)為CuCO3Cu(OH)2和CuSiO32H2O，同時含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等雜質。以其為原料制取硫酸銅的工藝流程如圖：

(1)完成步驟①中稀硫酸與CuSiO32H2O反應的化學方程式：

CuSiO32H2O+H2SO4=CuSO4+_______+H2O；雙氧水的作用是______________。

(2)步驟②調節(jié)溶液pH，可以選用的試劑是______。

A．CuO B．Fe2O3 C．Al2O3 D．Cu(OH)2

(3)有關氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

氫氧化物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2
開始沉淀的pH	3.3	1.5	6.5	4.2
沉淀完全的pH	5.2	3.7	9.7	6.7

步驟②中，調節(jié)pH=4時，所得濾渣B的成分的化學式為______________，濾液B中除Cu2+外,還含有的金屬陽離子是______________。

(4)將濾液B通過______________、______________，過濾等操作可得到硫酸銅晶體。

(5)測定硫酸銅晶體結晶水的含量時，應將其放入______________中灼燒。加熱失水后，若在空氣中冷卻稱量，測定結果______________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。

Answer 1

【答案】

(1)H4SiO4，將Fe2+氧化成Fe3+

(2)AD；(3)Fe(OH)3、Al(OH)3，Al3+

(4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶；(5)坩堝；偏低

【解析】

試題分析：(1)利用質量守恒定律，可以判斷未知物是硅酸，利用觀察法配平反應方程式為：CuSiO32H2O+H2SO4═CuSO4+H4SiO4+H2O；雙氧水將亞鐵離子氧化成鐵離子的離子方程式為：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；故答案為：H4SiO4；將Fe2+氧化成Fe3+；

(2)由于濾液A顯示酸性，加入的試劑能夠中和溶液中的氫離子，還不能引進新的雜質，所以應該選用氧化銅，氫氧化銅，故選AD；故答案為：AD；

(3)步驟②中，調節(jié)pH=4時，所得濾渣B的成分依據表中數據可知，pH=4時，三價鐵離子完全生成了氫氧化鐵沉淀，而鋁離子完全沉淀需要的PH是5.2，所以鋁離子沒有完全沉淀，鋁離子有少量沉淀，所以渣B的成分為：Fe(OH)3、Al(OH)3，濾液B中除Cu2+外,還含有的金屬陽離子是Al3+，故答案為：Fe(OH)3；Al(OH)3；Al3+；

(4)濾液B為硫酸銅溶液，通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶，過濾洗滌等操作可得到硫酸銅晶體；故答案為：蒸發(fā)濃縮；冷卻結晶；

(5)測定硫酸銅晶體中結晶水的含量，需要的儀器是酒精燈、托盤天平、三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、坩堝鉗、研缽、藥匙和坩堝；若是在空中冷卻后稱量，導致稱量的剩余固體質量偏大，計算出結晶水的質量偏小，結果偏低；故答案為：坩堝；偏低。