Question

（16分）一学习小组利用下图所示装置，对某含少量Fe的废铜屑进行铜含量的测定，并探究利用其制备硫酸铜溶液。

（1）向A中加入10g废铜屑样品，关闭弹簧夹，打开B活塞向A注入足量稀硫酸后关闭。此时装置C中发生的现象是                           。

（2）反应进行到A中不再产生气泡时，拆除C、D装置后，为了使A中固体全部消失,①接下来的操作是：______________________________。

②该过程中发生反应的离子方程式是                          ；

③为使A中固体加快溶解速率，以下方法运用合理的是             。

a． 对A装置加热    

b． 向A内加入少量Fe₂O₃    

c． 向A内加入少量CuO

d． 增大空气通入量  

e． 向A内加入少量FeSO₄    

f． 向A内加入少量H₂O

（3）待A中固体全部溶解后，再继续通入一段时间空气后，关闭弹簧夹，停止通入空气。将A中溶液倒入烧杯内，加入Cu₂(OH)₂CO₃将其调节至pH=4时，溶液中铁被完全沉淀，过滤后即得红褐色沉淀与硫酸铜溶液，此过程离子反应方程式是        __________。

（4）有同学认为，可以不用测量气体法计算废铜屑中铜的质量百分含量，其具体操作步骤可续写为：

Answer

（1）水面下降，水顺长导管排入D中；

（2）①持续将空气通入A中，至A中固体全部消失，（2分）再继续通入一段时间空气后，关闭弹簧夹，停止通入空气。②4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,Fe3+ + Cu = 2Fe2+ +Cu2+③a b d e ;

（3）Cu2(OH)2CO3 + H+ + Fe3+ = 2Cu2+ + Fe(OH)3↓ + CO2↑(分两步写正确给分);

（4）将（3）中所得红褐色沉淀洗涤、干燥、称量、计算

【解析】

试题分析：（1）加入稀硫酸后产生气体，会将装置C中的水压到量筒中，故看到的现象为：水面下降，水顺长导管排入D中。（2）①为了使A中固体全部消失，操作为：持续将空气通入A中，至A中固体全部消失，再继续通入一段时间空气后，关闭弹簧夹，停止通入空气。②通入空气会将Fe2+氧化为Fe3+，Fe3+有会和铜发生反应，反应的离子方程式有：4Fe2+ + O2 + 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,Fe3+ + Cu = 2Fe2+ +Cu2+ ③a. 对A装置加热 ，温度升高，反应一定会加快，对；b. 向A内加入少量Fe2O3会与过量的酸反应生成Fe3+，Fe3+浓度增大，和铜反应的速率会加快，对； c. 向A内加入少量CuO会和酸反应生成 Cu2+，Cu2+不与Cu反应，故固体溶解的速率不会加快，错；d. 增大空气通入量，氧气的量增多，氧化Fe2+的反应速率加快，对； e. 向A内加入少量FeSO4 ，Fe2+的浓度增大，反应生成Fe3+的速率加快，与铜反应的速率加快；f. 向A内加入少量H2O，物质的浓度变小，反应会变慢，错。故选a b d e。（3）根据题意加入Cu2(OH)2CO3后溶液中的H+浓度减小，有Fe(OH)3生成，故反应离子方程式为：Cu2(OH)2CO3 + H+ + Fe3+ = 2Cu2+ + Fe(OH)3↓ + CO2↑。（4）不测气体也可以通过测铁的质量分数来确定铜的质量分数，操作是：将（3）中所得红褐色沉淀洗涤、干燥、称量、计算

考点：反应速率的影响因素、物质质量分数的测定。