题目内容

（12分）孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量Fe、Si的化合物。某工厂以孔雀石为主要原料制备 CuSO4·5H2O及纳米材料G，主要步骤如下：

已知该条件下，通过调节溶液的酸碱性而使Fe3+、Fe2+、Cu2 +生成沉淀的pH 分别如下：
物质
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
Fe(OH)3
2.2
3.2
Fe(OH)2
7.6
9.6
Cu(OH)2
4.7
6.4
请回答下列问题：
（1）在相同温度时溶度积的相对大小：Ksp[Fe(OH)2]______(填“>”或“<”)Ksp[Cu(OH)2]。
（2）溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。试剂①是一种氧化剂，目的是氧化_____________（填离子符号）。该工厂选用试剂①最好为下列中的         （填代号）。
a.  Na2O2  b. H2O2   c. Cl2          d. KSCN
（3）根据下图有关数据，你认为工业上氧化操作时应采取的措施是溶液温度控制在_______℃，pH控制在________，氧化时间为________小时左右。

（4）向溶液B中加入试剂②的化学式为_______，操作Ⅰ的名称是_________。
（5）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，可用KMnO4标准溶液滴定，反应中MnO4-被还原为Mn2+，则该反应的离子方程式为_____________________________________________。取A溶液20.00 mL，用去0.0240 mol/L KMnO4溶液16.00 mL时恰好达到滴定终点，则A溶液中Fe2+浓度为                。
（12分）⑴  >（1分）   (2) Fe2+　（1分）b （1分）
（3） 80    1.5    4 （3分）    （4）CuO（1分） 过滤（1分）
（5）MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++ 5Fe3++4H2O  （2分） 0.096mol/L （2分）

（1）由表格数据可看出，Cu2+、Fe2+开始沉淀的PH分别为4.7、7.6，即Cu2+所需OH—的浓度小，由Ksp定义式可知Ksp[Cu(OH)2]相对较小。
（2）要制备硫酸铜，则必须出去铁离子和亚铁离子。根据表中数据可知要通过沉淀法直接出去亚铁离子，则铜离子也将被同时除去，所以应该把亚铁离子氧化生成铁离子，然后再通过沉淀法出铁离子。因为当氢氧化铁完全沉淀后，铜离子还留在溶液中。所选择的氧化剂不能再引入新的杂质，所以应该选择绿色氧化剂双氧水。
（3）根据图像可知，在80℃pH等于1.5时转化率最高，所以应该控制的条件就是溶液温度控制在80℃，PH控制在1.5，氧化时间为4小时左右。
（4）要得到氢氧化铁沉淀，就有增大溶液的pH，同时还不能引入杂质，所以可选择氧化铜。要分离固液混合物，需要过滤。
（5）参加反应的高锰酸钾是0.0240mol／L×0.016L＝0.000384mol，高锰酸钾氧化亚铁离子的方程式为MnO4－+ 5Fe2+ + 8H+="==" Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O，所以消耗的亚铁离子为0.000384mol×5＝0.00192mol，所以浓度为
练习册系列答案
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回答下列问题：
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加入试剂A的目的是____________________________________________________________。
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下列说法不正确的是__________________（填代号）
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B．进行①②③步骤的目的是从海水中提取氯化镁
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沉淀物
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Fe(OH)2
开始沉淀pH
4.7
2.7
7.6
完全沉淀pH
6.7
3.7
9.6
 
（1）试剂a是           ，试剂b是           （填化学式）。
（2）操作X流程依次为蒸发浓缩、           、过滤、洗涤干燥。
（3）反应Ⅱ中加CuO调pH为3.7的目的是                               ；
（4）反应Ⅴ的离子方程式为                                            。
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