Question

（15分）孔雀石主要含Cu₂(OH)₂CO₃，还含少量FeO、SiO₂。以孔雀石为原料可制备CuSO₄·5H₂O步骤如下：

（1）写出孔雀石与稀硫酸反应的化学方程式：___________，

为了提高原料浸出速率，可采取的措施有____________（写出两条）。

（2）溶液A的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺。实验步骤中试剂①最佳选        （填代号）。

a．KMnO₄       b．Cl₂       c．H₂O₂       d．HNO₃ 

（3）溶液B中加入CuO作用是_________________     ____ 。

（4）常温下Fe(OH)₃的K_sp=1×10^-39，若要将溶液中的Fe³⁺转化为Fe(OH)₃沉淀，使溶液中c(Fe³⁺)降低至1×10^—3mol／L，必需将溶液pH调节至        。

（5）由溶液C获得CuSO₄·5H₂O晶体，需要经____________、___________和过滤。

（6）可用KMnO₄标准溶液测定溶液A中Fe²⁺的浓度，量取A溶液20．00ml，用0．010mol/L酸性KMnO₄标准溶液滴定，消耗KMnO₄  10．00ml, A溶液中Fe²⁺的物质的量浓度_________mol/L．

（反应原理：MnO₄^- + 5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O）

Answer

（14分）

（1）Cu2(OH)2CO3 + 2H2SO4 = 2CuSO4+CO2↑+3H2O (2分)

增加硫酸浓度 、将原料粉碎、提高反应温度，加催化剂等均可 (2分)。

（2）c (2分)

（3）调pH值，（或减少c(H+)，）使Fe3+沉淀完全(2分)。

（4）pH=2 (2分)

（5）蒸发浓缩（或加热蒸发、蒸发溶液），冷却结晶(各1分)。

（6）0．025 (2分)

【解析】

试题分析：（1）孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，和硫酸反应生成硫酸铜和二氧化碳和水，方程式为：Cu2(OH)2CO3 + 2H2SO4 = 2CuSO4+CO2↑+3H2O。提高反应速率可以增大物质的浓度或增大固体的接触面积或提高温度，使用催化剂等，所以可以采取的措施为：增加硫酸浓度 、将原料粉碎、提高反应温度，加催化剂等均可

（2）因为实验步骤中需要将亚铁离子氧化成铁离子，为了不引入新的杂质，最好需用过氧化氢，选c。 （3）调节溶液pH值，（或减少c(H+)，）使Fe3+沉淀完全，与铜离子分离。（4）根据KSP=c(Fe3+)c(OH-)3 计算氢氧根离子浓度=10-12mol/L，pH=2．（5）要得到硫酸铜晶体，只能用结晶的方法，所以要先蒸发浓缩（或加热蒸发、蒸发溶液），再冷却结晶。（6）根据方程式进行计算，1:5=0．01×10：c×20，解x=0．025mol/L。

考点：含铜化合物的性质，金属离子的分离