题目内容
氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂，油类脱硫剂等，为获得纯净的氧化铜并探究其性质，某同学查找了溶度积数据并通过计算得到有关信息（如表），用工业硫酸铜（含硫酸亚铁等杂质）进行如下实验：
㈠制备氧化铜
工业CuSO4
CuSO4溶液
CuSO4?5H2O…CuO
（1）步骤Ⅰ的操作是加入水和少量硫酸溶解样品并过滤，目的是除去不溶性杂质，这一步骤中加酸的作用是
（2）步骤Ⅱ的操作是：滴加H2O2溶液，稍加热；待反应完全后，慢慢加入Cu2（OH）2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH=3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1．
①这一步骤的目的是
②写出加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式
③控制溶液pH=3.5的目的是
（3）步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶体，操作是
㈡探究氧化铜性质
（1）取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡，结论是
（2）为探究试管A中反应的速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器或装置为
| 物 质 | Fe（OH）2 | Cu（OH）2 | Fe（OH）3 |
| 完全沉淀时的pH范围 | ≥9.6 | ≥6.4 | 3～4 |
工业CuSO4
| Ⅰ |
| Ⅱ |
| Ⅲ |
（1）步骤Ⅰ的操作是加入水和少量硫酸溶解样品并过滤，目的是除去不溶性杂质，这一步骤中加酸的作用是
防止CuSO4等物质水解，以有助于样品的溶解
防止CuSO4等物质水解，以有助于样品的溶解
．（2）步骤Ⅱ的操作是：滴加H2O2溶液，稍加热；待反应完全后，慢慢加入Cu2（OH）2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH=3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1．
①这一步骤的目的是
将Fe2+转化为Fe3+并除去
将Fe2+转化为Fe3+并除去
，②写出加入H2O2溶液时发生反应的离子方程式
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
③控制溶液pH=3.5的目的是
使Fe3+沉淀完全，并控制Cu2+不发生沉淀
使Fe3+沉淀完全，并控制Cu2+不发生沉淀
，（3）步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶体，操作是
蒸发结晶过滤
蒸发结晶过滤
，水浴加热烘干所得固体．水浴加热的特点是条件温和、受热均匀、最高温不超过100℃
条件温和、受热均匀、最高温不超过100℃
．㈡探究氧化铜性质
（1）取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡，结论是
CuO对H2O2分解起了催化剂作用
CuO对H2O2分解起了催化剂作用
．（2）为探究试管A中反应的速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器或装置为
BD
BD
．（填写序号）分析：（一）
（1）利用工业硫酸铜制备氧化铜，根据题中的制备流程，步骤Ⅰ主要是溶解样品，除去不溶性杂质，得到含少量硫酸亚铁的硫酸铜溶液，铜离子、亚铁离子都是弱碱阳离子，水溶液中能水解，所以加酸的作用是抑制水解，使样品更好的溶解；
（2）滴加H2O2溶液，稍加热，目的是氧化亚铁离子为三价铁离子便于除去，且不引入杂质，待反应完全后，慢慢加入Cu2（OH）2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH=3.5，根据题给离子沉淀的PH范围可知，目的是让三价铁离子完全沉淀，铜离子不沉淀；
（3）步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶体，硫酸铜溶液得到溶质晶体的方法是加热蒸发结晶过滤，水浴加热的应用条件是：温度不超过100°C，需缓慢均匀加热的过程可以用水浴加热；
（二）
（1）取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡说明氧化铜对过氧化氢的分解起到了催化作用；
（2）收集气体并测定其体积，要用到常用的方法，排水量气发，即利用气体的压强把水压入量筒，排出水的体积即为收集气体的体积；
（1）利用工业硫酸铜制备氧化铜，根据题中的制备流程，步骤Ⅰ主要是溶解样品，除去不溶性杂质，得到含少量硫酸亚铁的硫酸铜溶液，铜离子、亚铁离子都是弱碱阳离子，水溶液中能水解，所以加酸的作用是抑制水解，使样品更好的溶解；
（2）滴加H2O2溶液，稍加热，目的是氧化亚铁离子为三价铁离子便于除去，且不引入杂质，待反应完全后，慢慢加入Cu2（OH）2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH=3.5，根据题给离子沉淀的PH范围可知，目的是让三价铁离子完全沉淀，铜离子不沉淀；
（3）步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶体，硫酸铜溶液得到溶质晶体的方法是加热蒸发结晶过滤，水浴加热的应用条件是：温度不超过100°C，需缓慢均匀加热的过程可以用水浴加热；
（二）
（1）取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡说明氧化铜对过氧化氢的分解起到了催化作用；
（2）收集气体并测定其体积，要用到常用的方法，排水量气发，即利用气体的压强把水压入量筒，排出水的体积即为收集气体的体积；
解答：解：（一）（1）铜离子、亚铁离子溶解时易发生水解，加入酸为了抑制水解，促进溶解，故答案为：防止CuSO4等物质水解，以有助于样品的溶解；
（2）除去亚铁离子得到纯净的硫酸铜溶液，根据沉淀PH范围可知，应先把亚铁离子转化为三价铁离子，再控制PH使之完全沉淀，所以滴加H2O2溶液目的是氧化亚铁离子为三价铁离子；慢慢加入Cu2（OH）2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH=3.5，目的是在pH=3.5时铜离子不沉淀，三价铁离子沉淀完全；故答案为：将Fe2+转化为Fe3+并除去，使Fe3+沉淀完全，并控制Cu2+不发生沉淀；
（3）蒸发硫酸铜溶液，析出硫酸铜晶体，过滤得到晶体；水浴加热是为了加热均匀、缓慢、温度易控制在100°C以下；故答案为：蒸发结晶过滤 条件温和、受热均匀、最高温不超过100℃；
（二）（1）取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡，说明过氧化氢分解生成氧气和水，氧化铜对过氧化氢分解起到了催化作用，
故答案为：CuO对H2O2分解起了催化剂作用；
（2）排水量气装置要求气体难溶于水，利用气体产生的压强把水排出在量筒中，直接读出水的体积即为收集的气体体积；故答案选：BD．
（2）除去亚铁离子得到纯净的硫酸铜溶液，根据沉淀PH范围可知，应先把亚铁离子转化为三价铁离子，再控制PH使之完全沉淀，所以滴加H2O2溶液目的是氧化亚铁离子为三价铁离子；慢慢加入Cu2（OH）2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH=3.5，目的是在pH=3.5时铜离子不沉淀，三价铁离子沉淀完全；故答案为：将Fe2+转化为Fe3+并除去，使Fe3+沉淀完全，并控制Cu2+不发生沉淀；
（3）蒸发硫酸铜溶液，析出硫酸铜晶体，过滤得到晶体；水浴加热是为了加热均匀、缓慢、温度易控制在100°C以下；故答案为：蒸发结晶过滤 条件温和、受热均匀、最高温不超过100℃；
（二）（1）取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡，说明过氧化氢分解生成氧气和水，氧化铜对过氧化氢分解起到了催化作用，
故答案为：CuO对H2O2分解起了催化剂作用；
（2）排水量气装置要求气体难溶于水，利用气体产生的压强把水排出在量筒中，直接读出水的体积即为收集的气体体积；故答案选：BD．
点评：本题考查了铜的化合物的性质、制备、提纯除杂，利用题给信息，应用难溶物质在不同PH溶液中沉淀的程度不同进行除杂分离的步骤和原理，同时考查了实验基本操作．
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CuSO4·5H2O……CuO氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：
经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下：
| 物质 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
| 开始沉淀pH | 6.0 | 7.5 | 1.4 |
| 沉淀完全pH | 13 | 14 | 3.7 |
⑵ 步骤Ⅱ的目的是除硫酸亚铁。操作步骤是先滴加H2O2溶液，稍加热，当Fe2+转化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以调整溶液pH在一定范围之内，加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1。
①写出用H2O2溶液除去硫酸亚铁的离子方程式____________________________。
②调整pH 的范围应该在____________之间。
⑶ 步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。操作是将溶液加热蒸发至有晶膜出现时，停止加热，_____________，水浴加热烘干。采用水浴加热的原因是____ 。
⑷ 该同学用CuSO4溶液进行如下探究实验：取A、B两支试管，分别加入 2 mL 5%H2O2溶液，再向H2O2溶液中分别滴入0.1 mol·L－１ FeCl3和CuSO4溶液各1 mL，摇匀，观察到滴入FeCl3 溶液的试管产生气泡更快，由此得到结论：Fe3+对H2O2溶液分解的催化效率比Cu2+高，该同学的结论是否正确________（填正确或错误），请说明原因 。
（5）16克硫酸铜固体投入水中形成1升溶液，则该溶液显 性（填“酸性”或“碱性”或“中性”），溶液中所有阳离子总数 0.1NA（填“等于”或“大于”或“小于”），若在上述新配制溶液加入稀硫酸再加入铁片产生氢气速率会明显加快，原因是 ；室温下、若在上述新配制溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成，当溶液的pH=8时c（Cu2+）=________________mol·L-1（Kap[Cu（OH）2]=2.2×10-20）。