Question

(2011·石家庄一模，29)实验室利用废铜合金(含少量铁和铝)来制取硫酸铜晶体(CuSO₄·xH₂O)，方案如下：

金属离子生成氢氧化物沉淀的pH可参考下列数据：

	Fe^3＋	Fe^2＋	Cu^2＋	Al^3＋
开始沉淀时的pH	2.2	7.5	5.2	3.7。]
完全沉淀时的pH	3.2	9.0	6.7	4.7

请回答：

（1）写出加入混酸后，合金中铜溶解的离子方程式____________________。

（2）若溶解合金时加入的混酸由2 L 3 mol·L^－1硫酸和1 L 2 mol·L^－1硝酸混合而成，则反应后生成标准状况下的NO的体积最多为________L。

（3）加入H₂O₂的目的是________。

（4）为保证产品的纯度，M物质最好选用________(填字母)，调节pH的范围为________。

a．Cu(OH)₂  b．H₂SO₄

c．NH₃·H₂O  d．Na₂CO₃

（5）滤液D中加入硫酸的目的为_________________________________。

（6）从溶液E制得CuSO₄·xH₂O晶体所需要的步骤为________、________、过滤、干燥。

（7）要测定所得硫酸铜晶体CuSO₄·xH₂O中x的值，下列说法不正确的是________(填字母)。

a．称量操作至少要进行4次

b．需将坩埚放在石棉网上进行加热

c．加热后，将坩埚放在石棉网上冷却，会使所测x的值偏小

Answer

（1）3Cu＋2NO3－＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；（2）44.8；（3）将Fe2＋氧化成Fe3＋；（4）a，4.7≤pH<5.2；（5）抑制Cu2＋的水解；（6）加热蒸发，冷却结晶；（7）b。

【解析】

试题分析：铜和硝酸反应，其离子反应方程式为3Cu＋2NO3－＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；（2）n(H＋)=2×3×2＋1×2mol=14mol，n(NO3－)=1×2mol=2mol，根据离子反应方程式，H＋过量，NO3－不足，根据NO3－进行计算，即V(NO)=2×22.4L=44.8L；（3）Fe2＋变为沉淀时，Cu2＋已经转化成沉淀，因此需要把Fe2＋转化成Fe3＋，因此H2O2的目的将Fe2＋氧化成Fe3＋；（4）M的作用调节pH，使Fe3＋转变成Fe(OH)3沉淀，Al3＋转化成Al(OH)3沉淀，不能引入新的杂质，因此需要加入Cu(OH)2、CuO、CaCO3等，因此选项a正确，pH的调节范围为4.7≤pH<5.2；（5）Cu2＋能够水解，加入硫酸的目的是抑制Cu2＋的水解；（6）从溶液中得到晶体，所需的操作步骤是加热蒸发、冷却结晶、过滤、干燥；（7）a、需要称量坩埚的质量、样品的质量、加热后坩埚和药品总质量，加热后两次称量的结果不超过0.1g，因此至少称量4次，故说法正确；b、坩埚直接加热，不用石棉网，故说法错误；c、在空气中冷却，药品会重新结合空气中的水蒸气，，造成x的数值偏小，应在干燥器中冷却，故说法正确。

考点：考查离子反应方程式、实验操作、盐类水解、化学计算等知识。