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为除去杂质硫酸铜和硫酸铁，以提纯硫酸亚铁溶液，可加入
[ ]
A．
锌粉
B．
镁粉
C．
铁粉
D．
铝粉
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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，某同学用工业硫酸铜（含硫酸亚铁等杂质）进行如下实验：
（1）制备氧化铜：
工业CuSO
4
Ⅰ
Ⅱ
CuSO
4
溶液
Ⅲ
CuSO
4
?5H
2
O…CuO
①步骤Ⅰ的目的是除去不溶性杂质．操作是
加适量水溶解，搅拌，过滤
加适量水溶解，搅拌，过滤
．
②步骤Ⅱ的目的是除去硫酸亚铁．操作是：滴加H
2
O
2
溶液，稍加热；Fe
2+
转化完全后，慢慢加入Cu
2
（OH）
2
CO
3
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．滴加H
2
O
2
的目的是
将Fe
2+
氧化为Fe
3+
将Fe
2+
氧化为Fe
3+
，加入Cu
2
（OH）
2
CO
3
粉末的目的是
调节溶液的酸性，使Fe
3+
水解全部转化为Fe（OH）
3
沉淀
调节溶液的酸性，使Fe
3+
水解全部转化为Fe（OH）
3
沉淀
．
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO
4
?5H
2
O晶体，操作是将CuSO
4
?5H
2
O溶液加热蒸发至有晶膜出现时，停止加热，
冷却结晶
冷却结晶
，水浴加热烘干．采用水浴加热的原因是
防止CuSO
4
?5H
2
O晶体分解
防止CuSO
4
?5H
2
O晶体分解
．
（2）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%H
2
O
2
溶液，只观察到A中有大量气泡，结论是
CuO对H
2
O
2
的分解有催化作用
CuO对H
2
O
2
的分解有催化作用
．
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除导管、橡皮塞、水槽外还必须有
量筒、秒表（或计时器、手表）
量筒、秒表（或计时器、手表）
．
（2011?昌平区二模）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Cu
2+
、Fe
2+
、Fe
3+
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
（1）步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质．所需操作的名称是
溶解、过滤
溶解、过滤
．
（2）步骤Ⅱ的目的是除硫酸亚铁．操作步骤是先滴加H
2
O
2
溶液，稍加热，当Fe
2+
转化完全后，慢慢加入Cu
2
（OH）
2
CO
3
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H
2
O
2
溶液除去硫酸亚铁的离子方程式
2Fe
2+
+H
2
O
2
+2H
+
=2Fe
3+
+2H
2
O
2Fe
2+
+H
2
O
2
+2H
+
=2Fe
3+
+2H
2
O
．
②调整pH 的范围应该在
3.7～6.0
3.7～6.0
之间．
（3）步骤Ⅲ的目的是得到CuSO
4
?5H
2
O晶体．操作是将溶液加热蒸发至有晶膜出现时，停止加热，
冷却结晶
冷却结晶
，水浴加热烘干．采用水浴加热的原因是
防止CuSO
4
?5H
2
O晶体分解
防止CuSO
4
?5H
2
O晶体分解
．
（4）该同学用CuSO
4
溶液进行如下探究实验：
取A、B两支试管，分别加入 2mL 5% H
2
O
2
溶液，再向H
2
O
2
溶液中分别滴入0.1mol?L
-1
FeCl
3
和CuSO
4
溶液各1mL，摇匀，观察到滴入FeCl
3
溶液的试管产生气泡更快，由此得到结论：Fe
3+
对H
2
O
2
溶液分解的催化效率比Cu
2+
高，该同学的结论是否正确
错误
错误
（填正确或错误），请说明原因
根据控制变量的思想，所用溶液的阴离子不同，无法比较阳离子的催化效率
根据控制变量的思想，所用溶液的阴离子不同，无法比较阳离子的催化效率
．
（2009?大连一模）细菌冶金是一种新工艺，其能耗少、减少环境污染．称为“绿色冶金”．其原理：①氧化硫硫杆菌和聚硫杆菌能把矿石中的硫氧化成硫酸，反应式为2S+3O
2
+2H
2
O═2H
2
SO
4
，②氧化亚铁硫杆菌在上面产生的硫酸中能把硫酸亚铁氧化成硫酸铁③细菌得到了所需要的能量，生成的硫酸铁可把FeS
2
（黄铁矿）和Cu
2
S（辉铜矿）等转变为可溶性化合物而从矿石中溶解出来，其化学过程是：
Fe
2
S
2
（黄铁矿）+7Fe
2
（SO
4
）
3
+8H
2
O═15FeSO
4
+8H
2
SO
4
Cu
2
S（辉铜矿）+2Fe
2
（SO
4
）
2
═2CuSO
4
+4FeSO
4
+S
（1）写出②反应的化学方程式：
4FeSO
4
+2H
2
SO
4
+O
2
硫杆菌
.
2Fe
2
（SO
4
）
3
+2H
2
O
4FeSO
4
+2H
2
SO
4
+O
2
硫杆菌
.
2Fe
2
（SO
4
）
3
+2H
2
O
．
（2）某实验小组，欲将硫酸铜和硫酸亚铁的酸性混合液分离出硫酸亚铁溶液．经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu
2+
、Fe
2+
、Fe
3+
分别生成沉淀的pH如表2
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
实验室有下列试剂可供选择A． H
2
O
2
B．CaO C．CuO D．稀H
2
SO
4
E．铁粉；
实验经过滤后还需设计的实验操作步骤和目的是：
实验步骤
实验操作
实验操作的目的
步骤1
加入H
2
O
2
加入H
2
O
2
把二价铁氧化成三价
把二价铁氧化成三价
步骤2
加入适量氧化铜，调节pH到3.7
加入适量氧化铜，调节pH到3.7
保证三价铁完全沉淀
保证三价铁完全沉淀
步骤3
过滤
过滤
滤出氢氧化铁
滤出氢氧化铁
步骤4
洗涤
除去杂质
除去杂质
步骤5
向沉淀中加入适量稀硫酸和适量铁粉
向沉淀中加入适量稀硫酸和适量铁粉
得到FeSO4溶液
（3）若向CuSO
4
、FeSO
4
混合液中加入适量碱液，将溶液蒸干、灼烧得到红色粉末是Fe
2
O
3
、Cu
2
O混合物，欲测定该混合物中Cu
2
O的质量分数．该实验小组的方法是向m g混合物中加入足量的稀硫酸，经过滤、洗涤、干燥、称量固体的质量为n g．已知Cu
2
O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO
4
．某学生据此计算出该混合物Cu
2
O的质量分数的计算式
144n
64m
×100%
．该学生的计算是否正确：
不正确
不正确
，请说明理由
因为该计算没有考虑Cu与Fe
3+
的反应
因为该计算没有考虑Cu与Fe
3+
的反应
．
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：
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
㈠制备氧化铜
工业CuSO
4
Ⅰ
Ⅱ
CuSO
4
溶液
Ⅲ
CuSO
4
?5H
2
O…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
防止CuSO
4
等物质水解，以有助于样品的溶解
防止CuSO
4
等物质水解，以有助于样品的溶解
．
（2）步骤Ⅱ的操作是：滴加H
2
O
2
溶液，稍加热；待反应完全后，慢慢加入Cu
2
（OH）
2
CO
3
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Fe
2+
转化为Fe
3+
并除去
将Fe
2+
转化为Fe
3+
并除去
，
②写出加入H
2
O
2
溶液时发生反应的离子方程式
2Fe
2+
+H
2
O
2
+2H
+
=2Fe
3+
+2H
2
O
2Fe
2+
+H
2
O
2
+2H
+
=2Fe
3+
+2H
2
O
③控制溶液pH=3.5的目的是
使Fe
3+
沉淀完全，并控制Cu
2+
不发生沉淀
使Fe
3+
沉淀完全，并控制Cu
2+
不发生沉淀
，
（3）步骤Ⅲ的目的是得到CuSO
4
?5H
2
O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%H
2
O
2
溶液，只观察到A中有大量气泡，结论是
CuO对H
2
O
2
分解起了催化剂作用
CuO对H
2
O
2
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）
如图是某有色金属冶炼厂以某铜矿石（主要成分为Cu
2
S，且含有Fe、Zn硫化物）为原料冶炼铜的工艺流程，其冶炼过程中铜、硫回收率达到97%、87%．
（1）冶炼精铜矿制粗铜的主要反应方程式为
，从提高资源利用率和减排考虑，烟气中的主要废气可综合利用其制备
．
（2）以硫酸铜溶液为介质电解精炼铜时，阴极上的电极反应式为
；电解过程中，硫酸铜溶液的浓度会
（填“变大”“不变”或“变小”）．
（3）在精炼铜的过程中，电解质溶液中c（Fe
2+
）、c（Zn
2+
） 会逐渐增大而影响进一步电解．几种物质的溶度积常数（K
sp
）如下：
物质
Fe（OH）
2
Fe（OH）
3
Zn（OH）
2
Cu（OH）
2
K
sp
8.0×10
-16
4.0×10
-38
3.0×10
-17
2.2×10
-20
①调节电解液的pH是除去杂质离子的常用方法．根据上表中溶度积数据判断，含等物质的量浓度 Fe
2+
、Zn
2+
、Fe
3+
、Cu
2+
的溶液，随pH升高最先沉淀下来的离子是
．
②一种方案是先加入过量的H
2
O
2
，再调节pH到4左右，加入H
2
O
2
后发生反应的离子方程式为
．
（4）为测定某铁铜合金组成比例，某同学将一定量该合金样品与某浓度的稀硝酸反应，当加入硝酸10mL，剩余金属1.8g，生成NO（标况）0.224L；再加入硝酸10mL，剩余金属0.96g，又生成NO（标况）0.224L；此时溶液中的金属离子是
，继续加入硝酸10mL，金属恰好全部溶解，又生成NO（标况）0.224L；则该合金中铁铜的物质的量之比为
．
关 闭
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