题目内容
9．硅孔雀石是一种含铜矿石，含铜形态为CuCO3•Cu（OH）2和CuSiO3•2H2O，同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、A12O3等杂质．以其为原料制取硫酸铜的工艺
流程如下图所示：
（1）步骤1中先加入足量稀硫酸，再加入双氧水，则双氧水参与该反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
（2）步骤②调节溶液pH，可以选用的试剂是BC．（填字母编号）
A．Al2O3B．CuOC．CuCO3•Cu（OH）2
（3）有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：
| 氢氧化物 | Al（OH）3 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Cu（OH）2 |
| 开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 |
| 沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 |
（4）将滤液B通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作可得到硫酸铜晶体．
（5）硫酸铜也可用硫化铜和氧气在高温、催化剂条件下化合制得，该反应的化学方程式是：
取384gCuS在一定条件下和氧气完全反应，或发生：2CuS+3O2=2CuO+2SO2和
4CuS+5O2=2Cu2O+4SO2；两个反应，在所得固体中Cu和O的物质的量之比n（Cu）：n（O）=4：a，此时消耗空气的物质的量为b mol，则a=a=$\frac{2}{5}$b-8．（氧气占空气体积的1/5）
分析 硅孔雀石是一种含铜矿石，含铜形态为CuCO3•Cu（OH）2和CuSiO3•2H2O，同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、A12O3等杂质，硅孔雀石矿粉加入稀硫酸溶解，加入过氧化氢氧化亚铁离子浸取后过滤，得到滤渣主要为SiO2、H2SiO3，滤液A在含有Cu2+、Fe3+、Al3+、H+，加入铜的化合物调节溶液PH=4使铁离子全部沉淀，此时铝离子有部分沉淀，过滤得到滤液B主要是硫酸铜溶液，含有少量硫酸铝和硫酸溶液，通过蒸发浓缩蒸发，冷却结晶得到硫酸铜晶体；
（1）双氧水酸性溶液中将亚铁离子氧化成铁离子；
（2）根据滤液A显示酸性，加入的试剂不能引进新的杂质进行分析；
（3）根据氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH列表进行分析PH=4完全沉淀、不完全沉淀的离子；
（4）滤液得到溶质晶体的方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到硫酸铜晶体；
（5）由题意硫化铜与氧气反应生成硫酸铜，依据化合价升降守恒结合原子个数守恒配平方程式；
设CuO的物质的量为x，Cu20的物质的量为y，依据氧原子个数守恒计算生成的CuO和Cu20，然后计算n（Cu）：n（O）．
解答 解：（1）双氧水将亚铁离子氧化成铁离子的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O，
故答案为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；
（2）由于滤液A显示酸性，加入的试剂能够中和溶液中的氢离子，还不能引进新的杂质，所以应该选用氧化铜，碱式碳酸铜，氢氧化铜，等，故选BC，
故答案为：BC．
（3）步骤②中，调节pH=4时，所得滤渣B的成分依据表中数据可知，pH=4时，三价铁离子完全生成了氢氧化铁沉淀，而铝离子完全沉淀需要的PH是5.2，所以铝离子没有完全沉淀，铝离子有少量沉淀，所以渣B的成分为：Fe（OH）3、Al（OH）3 ，滤液B中含有的金属阳离子是Al3+、Cu2+、H+，
故答案为：Al3+、Cu2+、H+；
（4）滤液B为硫酸铜溶液，通过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤等操作可得到硫酸铜晶体；
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（5）由题意硫化铜与氧气反应生成硫酸铜，依据化合价升降守恒结合原子个数守恒配平方程式：CuS+2O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CuSO4；
384g CuS物质的量=$\frac{384g}{94g/mol}$=4mol，设CuO的物质的量为x，Cu20的物质的量为y，依据方程式2CuS+302=2CuO+2S02和4CuS+502=2Cu20+4S02，
则依据铜原子个数守恒可知：x+2y=4；
依据氧原子个数守恒可知：$\frac{1}{2}$x+$\frac{1}{2}$y+4=b×$\frac{1}{5}$；
解得：x=0.8b-20，y=12-0.4b，
所以n（Cu）：n（O）=4：a=4：（x+y）=4：（$\frac{2}{5}$b-8）；
所以a=$\frac{2}{5}$b-8．
故答案为：CuS+2O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$CuSO4；a=$\frac{2}{5}$b-8．
点评 本题为工艺流程题，考查了方程式的书写、物质分离的方法、有关方程式的计算，主要是铝及其化合物性质的分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等．
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滴定分析是一种操作简便、准确度很高的定量分析方法，它可广泛应用于中和滴定、氧化还原反应等滴定中．某研究性学习小组的同学利用滴定分析法进行下面两项定量分析．（1）测定NaOH和Na2CO3的混合液中NaOH的含量．实验操作为：先向混合液中加过量的BaCl2溶液使Na2CO3完全转化成BaCO3沉淀，然后用标准盐酸滴定（用酚酞作指示剂）．
①向混有BaCO3沉淀的NaOH溶液中直接滴入盐酸，则终点颜色的变化为溶液的颜色由红色变为浅红色，为何此种情况能测出NaOH的含量？能，酚酞的变色在碱性范围内，此时只有NaOH与HCl反应．
②滴定时，若滴定管中的滴定液一直下降到活塞处才达到滴定终点，则能否由此准确地计算出结果？不能，滴定管的下端无刻度，若滴定液一直下降到活塞处，无法测出溶液的体积
（2）测定某品牌的碘盐（含有碘酸钾）中碘元素的百分含量．准确称取5.0000g该碘盐，溶于蒸馏水，然后与足量的KI溶液在酸性条件下混合（发生的反应为KIO3+3H2SO4+5KI═3K2SO4+3I2+3H2O），充分反应后将混合溶液稀释至250mL，然后用5.0×10-4mol•L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定（用淀粉作指示剂，反应为I2+
2S2O32-═2I-+S4O62-）．取用Na2S2O3标准溶液应该用碱式式滴定管．有关实验数值如表（第一次滴定终点的数据如图所示，请将读得的数据填入表中）．
| 滴定次数 | 待测液的体积（mL） | 滴定前的读数（mL） | 滴定后的读数（mL） |
| 第一次 | 25.00 | 0.00 | V=15.90 |
| 第二次 | 25.00 | 0.00 | 14.99 |
| 第三次 | 25.00 | 0.00 | 15.01 |
a．滴定终点时，俯视刻度
b．没有用Na2S2O3标准溶液润洗相应的滴定管
c．锥形瓶中有少量的蒸馏水．
| 操作 | 现象 |
| 向盛有4g Na2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水得到溶液a | 剧列反应，产生能使带火星木条复燃的气体 |
| 取5mL溶液a于试管中，滴入两滴酚酞 | ⅰ．溶液变红 ⅱ．10分种后溶液颜色明显变浅，稍后，溶液变为无色 |
（2）ⅱ中溶液褪色可能是溶液a中存在较多的H2O2与酚酞发生了反应．
Ⅰ．甲同学通过实验证实了H2O2的存在：取少量溶液a，加入试剂MnO2（填化学式），有气体产生．
Ⅱ．乙同学查阅资料获悉：用KMnO4可以测定H2O2的含量：取15.00mL溶液a，用稀H2SO4酸化，逐滴加入
0.003mol•L-1 KMnO4溶液，产生气体，溶液褪色速率开始较慢后变快，至终点时共消耗20.00mL KMnO4溶液．
①请配平：2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O
②溶液a中c（H2O2）=0.01mol•L-1．
③溶液褪色速率开始较慢后变快的原因可能是反应生成的Mn2+作催化剂．
（3）为探究现象ⅱ产生的原因，同学们继续进行了如下实验：
Ⅲ．向H2O2溶液中滴入两滴酚酞，振荡，加入5滴0.1mol•L-1 NaOH溶液，溶液变红又迅速变无色且产生气体，10分钟后溶液变无色．
Ⅳ．向0.1mol•L-1 NaOH溶液中滴入两滴酚酞的，振荡，溶液变红，10分钟后溶液颜色无明显变化；向该溶液中通入O2，溶液颜色无明显变化．
①从实验Ⅲ和Ⅳ中，可得出的结论是碱性条件下，H2O2能与酚酞反应而O2不能．
②同学们进一步通过实验证实了溶液a中滴入酚酞后，H2O2与酚酞发生了化学反应．实验方案是：取少量溶液a于试管中，加入MnO2，充分反应后，向上层清液中滴入2滴酚酞后变红，10分钟后，溶液颜色无明显变化．
| A． | O2，O3 | B． | ${\;}_{6}^{13}$C，${\;}_{6}^{12}$C | C． |   | D． | CH3CH3 |