Question

（10分）孔雀石主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量难溶的FeCO₃及Si的化合物，实验室以孔雀石为原料制备硫酸铜晶体的步骤如下：

（1）步骤Ⅰ中涉及的反应用离子方程式表示为_____________________________。

（2）为将溶液中Fe²⁺氧化成Fe³⁺步骤Ⅱ中加入的试剂①最好是__________（填代号）。

a．KMnO₄      b．H₂O₂         c．Fe粉          d．KSCN

（3）步骤Ⅳ获得硫酸铜晶体，需要经过_________、_________、过滤等操作。

（4）孔雀石与焦炭一起加热可以生成Cu及其它无毒物质，写出该反应的化学方程式_____________。

（5）测定硫酸铜晶体（CuSO₄·xH₂O）中结晶水的x值：称取2.5g硫酸铜晶体，加热至质量不再改变时，称量粉末的质量为1.6g。则计算得x＝______

Answer

（1）Cu2（OH）2CO3+4H+＝ Cu2++CO2↑+3H2O 、FeCO3+ 2H+＝Fe2+ + CO2↑+ H2O （2）b

（3）加热蒸发浓缩 冷却结晶（4）Cu2（OH）2CO3+C 2Cu+ 2 CO2↑+ H2O （5）5

【解析】

试题分析：孔雀石和盐酸反应得到的滤液1主要是CuSO4、Fe SO4、H2 SO4，Fe元素以Fe（OH）3沉淀下来，说明加入的试剂①的作用是将Fe2+ 氧化为Fe3+，加入CuO作用是调节溶液的酸碱性使Fe3+沉淀下来，溶液3主要是CuSO4。（1）步骤Ⅰ中涉及的离子方程式有：Cu2（OH）2CO3+4H+＝ Cu2++ CO2↑+3H2O 、FeCO3+ 2H+＝Fe2+ + CO2↑+ H2O 。（2）为了不引入新的杂质，氧化剂最好用H2O2 。（3）从溶液中获取晶体，需要经过加热蒸发浓缩 、冷却结晶。（4）孔雀石与焦炭一起加热可以生成Cu及其它无毒物质，无毒物质是CO2，反应的化学方程式为：Cu2（OH）2CO3+C 2Cu+ 2 CO2↑+ H2O。（5）加热后质量减少了2.5-1.6=0.9g，减少的质量时水的水质量，水的物质的量为：0.9g÷18g/mol=0.05mol，剩余固体是硫酸铜物质的量为：1.6g÷160g/mol=0.01mol，CuSO4和H2O的物质的量之比为1︰5，故x＝5。

考点：流程题的分析、氧化剂的选择、化学方程式的书写、结晶水的计算。