题目内容
【题目】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、Al2O3等杂质。以其为原料制取硫酸铜的工艺流程如图：
（1）完成步骤①中稀硫酸与CuSiO3·2H2O反应的化学方程式：
CuSiO3·2H2O+H2SO4=CuSO4+_______+H2O；双氧水的作用是_________________。
（2）步骤②调节溶液pH，可以选用的试剂是______。
A．CuO | B．Fe2O3 | C．Al2O3 | D．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 |
步骤②中，调节pH=4时，所得滤渣B的成分的化学式为_____，滤液B中除Cu2+外, 还含有的金属阳离子是_______。
（4）将滤液B通过________、_______，过滤等操作可得到硫酸铜晶体。
（5）测定硫酸铜晶体结晶水的含量时，应将其放入______中灼烧。加热失水后，若在空气中冷却称量，测定结果____(填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
【答案】H4SiO4 将Fe2+氧化成Fe3+ AD Fe(OH)3 、Al(OH)3 Al3 蒸发浓缩 冷却结晶 坩埚 偏低
【解析】
由流程可知，矿石经稀硫酸溶解、双氧水氧化后，得到硫酸铜、硫酸铝和硫酸铁的混合溶液，调节溶液的pH使铁离子全部沉淀，铝离子只有部分沉淀，最后对滤液进行蒸发浓缩、降温结晶得到硫酸铜晶体。
（1）利用质量守恒定律，可以判断未知物是原硅酸，利用观察法配平反应方程式为：CuSiO32H2O+H2SO4＝CuSO4+H4SiO4+H2O；双氧水具有氧化性，能把亚铁离子氧化成铁离子；
（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或氢氧化铜，故选AD；
（3）有表中数据可知，pH＝4时，三价铁离子完全生成了氢氧化铁沉淀，而铝离子也开始形成氢氧化铝沉淀，所以所得滤渣B的成分的化学式为Fe(OH)3、Al(OH)3；由于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，因此滤液B中除Cu2+外, 还含有的金属阳离子是Al3+；
（4）滤液B中除Cu2+外, 还含有Al3+，为了获得纯度较高的硫酸铜晶体，不能直接对滤液进行蒸发结晶，可以通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到晶体；
（5）固体灼烧一般在坩埚中完成；若是在空中冷却后称量，硫酸铜具有吸水性，导致称量的剩余固体质量偏大，计算出结晶水的质量偏小，结果偏低。
芝麻开花课程新体验系列答案
怎样学好牛津英语系列答案
