题目内容
【题目】孔雀石是一种古老的玉料，常与其它含铜矿物共生（蓝铜矿、辉铜矿、赤铜矿、自然铜等），主要成分是Cu(OH)2CuCO3，含少量FeCO3及硅的氧化物。实验室以孔雀石为原料制备硫酸铜晶体的步骤如下：
已知：Fe3+在水溶液中存在Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+
Fe(OH)3开始沉淀的pH=2.7，沉淀完全的pH=3.7。
(1)为了提高原料的浸出速率，可采取的措施有________。
(2)步骤I所得沉淀主要成分的用途为________。
(3)步骤Ⅱ中试剂①是____________(填代号）
A.KMnO4 B.H2O2 C.Fe粉 D.KSCN
加入试剂①反应的离子方程式为：________。
(4)请设计实验检验溶液3中是否存在Fe3+：___________。
(5)测定硫酸铜晶体(CuSO4xH2O)中结晶水的x值：称取2.4500g硫酸铜晶体，加热至质量不再改变时，称量粉末的质量为1.6000g。则计算得x=______（计算结果精确到0.1)。
【答案】加热、粉碎原料 光导纤维、制取硅等 B H2O2+2Fe2++2H+＝2Fe3++2H2O 取适量溶液3于试管中，再滴加几滴KSCN溶液，若溶液不变色，则无Fe3+，若出现红色，则有Fe3+ 4.7
【解析】
孔雀石的主要成分为Cu(OH)2CuCO3，还含少量FeCO3、硅的氧化物，加入稀硫酸反应后发生反应：Cu(OH)2CuCO3+4H+＝2Cu2++CO2↑+3H2O，FeCO3+2H+＝Fe2++CO2↑+H2O，过滤得到的沉淀为SiO2，滤液1为硫酸铜、硫酸亚铁溶液；“除杂”时先加入足量过氧化氢将Fe2+氧化成Fe3+，得到溶液2为硫酸铜、硫酸铁溶液，再加入CuO固体调节溶液pH，沉淀铁离子生成氢氧化铁沉淀；过滤得到滤液3为硫酸铜溶液，将硫酸铜溶液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸铜晶体，据此解答。
(1)加热升高温度、增大固体接触面积均可均可反应速率，从而提高原料的浸出速率；
(2)步骤Ⅰ所得沉淀主要成分为SiO2，二氧化硅可用于光导纤维、制取硅等；
(3)步骤Ⅱ中加入试剂①的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，便于沉淀除去，所加试剂能和Fe2+反应且不能引入新的杂质。
A.KMnO4溶液加入后，能氧化亚铁离子，但会引入钾离子、锰离子，A不符合；
B.加入H2O2能够将亚铁离子为铁离子，过氧化氢被还原为水，发生反应为：H2O2+2Fe2++2H+＝2Fe3++2H2O，不会引入杂质，B符合；
C.Fe粉无法氧化亚铁离子，C不符合；
D.加入KSCN溶液不能氧化亚铁离子，无法达到实验目的，D不符合；
故合理选项是B，加入试剂①反应的离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+＝2Fe3++2H2O；
(4)Fe3+和SCN-结合生成红色溶液，据此可检验Fe3+，故操作方法为：取适量溶液3溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，若溶液变为红色，则存在Fe3+，反之没有Fe3+；
(5)称取2.4500g硫酸铜晶体，加热至质量不再改变时，称量的1.6000g粉末为硫酸铜质量，n(CuSO4)=
=0.01000mol，受热质量减少的质量为水的质量，m(H2O)=2.4500g-1.6000g=0.8500g，则水的物质的量为n(H2O)=
≈0.047mol；CuSO4xH2O
CuSO4+xH2O，n(CuSO4)：n(H2O)= 0.01mol：0.047mol=1：4.7，所以结晶水合物中结晶水的数目n=4.7。
新思维寒假作业系列答案
【题目】PCl3和Cl2在一定条件下反应生成PCl5。
(1)有88 g CO2与足量H2恰好完全反应，生成气态水和甲醇，可放出1.2014×105 J的热量，试写出该反应的热化学方程式_______________________________________。
(2)25 ℃、101 kPa下，CH4的燃烧热为a kJ/mol，9 g液态水变为水蒸气吸热b kJ，则CH4燃烧生成二氧化碳和水蒸气热化学方程式为________________________________。
(3)硅与氯两元素的单质反应生成1mol硅的最高价化合物，恢复至室温，放热687kJ，已知该化合物的熔、沸点分别为-69℃和58℃，写出该反应的热化学方程式：________________________________________________。
(4)CO2与CH4经催化重整制得合成气：CH4(g)+ CO2(g) 
2CO (g)+ 2H2(g)已知上述反应中相关的化学键键能数据如下：
化学键 | C—H | C=O | H—H | C |
键能/kJ·mol1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的ΔH=________________________________。
(5)利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如下：
反应Ⅰ：2H2SO4(l)
2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) ΔH1=+551 kJ·mol－1
反应Ⅲ：S(s)+O2(g)SO2(g) ΔH3=－297 kJ·mol－1
反应Ⅱ的热化学方程式：___________________________________。
【题目】Ⅰ、反应A（g）+B（g）
C（g）+D（g）过程中的能量变化如图所示，回答下列问题．
（1）该反应是_________反应（填“吸热”、“放热”）。
（2）当反应达到平衡时，升高温度，A的转化率_______（填“增大”、“减小”、“不变”）。
（3）反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响？_____（填“有”、“无”），原因是____。
（4）在反应体系中加入催化剂，反应速率增大，E1的变化是：E1____（填“增大”、“减小”、“不变”）。
Ⅱ、五氯化磷(PCl5)是有机合成中重要的氯化剂，可以由三氯化磷(PCl3)氯化得到：PCl3(g)+Cl2(g) 
PCl5(g) △H=－0.930 kJmol-1 。某温度下，在容积恒定为2.0L的密闭容器中充入2.0 mol PCl3和1.0 mol Cl2，一段时间后反应达平衡状态，实验数据如下表所示：
t/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl5)/mol | 0 | 0.24 | 0.36 | 0.40 | 0.40 |
（1）50~150s内的平均反应速率v(PCl3)=___________。
（2）该温度下，此反应的化学平衡常数的数值为___________。
（3）反应至250s时，该反应放出的热量为______________kJ。
（4）下列关于上述反应的说法中，正确的是__________（填字母序号）。
a．无论是否达平衡状态，混合气体的密度始终不变
b．300s时，升高温度，正、逆反应速率同时增大
c．350s时，向该密闭容器中充入氮气，平衡向正反应方向移动
d．相同条件下，若起始向该密闭容器中充入1．2molPCl3、0．5molCl2 和0．15mol PCl5，则反应向正反应方向进行
