题目内容
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．CuOB．Fe2O3 C．Al2O3D Cu（OH）2
（3）有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：
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”）．
（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+
（2）步骤②调节溶液pH，可以选用的试剂是
A．CuOB．Fe2O3 C．Al2O3D 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 |
（4）将滤液B通过
（5）测定硫酸铜晶体结晶水的含量时，应将 其放入
考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用
专题：实验设计题
分析：（1）根据质量守恒定律，未知物应该是硅酸，利用观察法配平反应方程式即可；双氧水将亚铁离子氧化成铁离子的离子方程式；
（2）根据滤液A显示酸性，加入的试剂不能引进新的杂质进行分析；
（3）根据氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH列表进行分析PH=4完全沉淀、不完全沉淀的离子；
（4）滤液得到溶质晶体的方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到硫酸铜晶体；
（5）根据测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验步骤选择使用的仪器；空气中冷却，称量的固体质量增加，测量结果偏低．
（2）根据滤液A显示酸性，加入的试剂不能引进新的杂质进行分析；
（3）根据氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH列表进行分析PH=4完全沉淀、不完全沉淀的离子；
（4）滤液得到溶质晶体的方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到硫酸铜晶体；
（5）根据测定硫酸铜晶体中结晶水含量的实验步骤选择使用的仪器；空气中冷却，称量的固体质量增加，测量结果偏低．
解答：
解：（1）利用质量守恒定律，可以判断未知物是硅酸，利用观察法配平反应方程式为：CuSiO3?2H2O+H2SO4═CuSO4+H4SiO4+H2O；双氧水将亚铁离子氧化成铁离子的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O；
故答案为：H4SiO4；将Fe2+氧化成Fe3+；
（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，氢氧化铜，故选AD；
故答案为：AD．
（3）步骤②中，调节pH=4时，所得滤渣B的成分依据表中数据可知，pH=4时，三价铁离子完全生成了氢氧化铁沉淀，而铝离子完全沉淀需要的PH是5.2，所以铝离子没有完全沉淀，铝离子有少量沉淀，所以渣B的成分为：Fe（OH）3、Al（OH）3 ，滤液B中除Cu2+外，还含有的金属阳离子是Al3+；
故答案为：Fe（OH）3、Al（OH）3 ，Al3+；
（4）滤液B为硫酸铜溶液，通过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤等操作可得到硫酸铜晶体；
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（5）测定硫酸铜晶体中结晶水的含量，需要的仪器是酒精灯、托盘天平、三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、坩埚钳、研钵、药匙和坩埚；若是在空中冷却后称量，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；
故答案为：坩埚；偏低．
故答案为：H4SiO4；将Fe2+氧化成Fe3+；
（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，氢氧化铜，故选AD；
故答案为：AD．
（3）步骤②中，调节pH=4时，所得滤渣B的成分依据表中数据可知，pH=4时，三价铁离子完全生成了氢氧化铁沉淀，而铝离子完全沉淀需要的PH是5.2，所以铝离子没有完全沉淀，铝离子有少量沉淀，所以渣B的成分为：Fe（OH）3、Al（OH）3 ，滤液B中除Cu2+外，还含有的金属阳离子是Al3+；
故答案为：Fe（OH）3、Al（OH）3 ，Al3+；
（4）滤液B为硫酸铜溶液，通过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤等操作可得到硫酸铜晶体；
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；
（5）测定硫酸铜晶体中结晶水的含量，需要的仪器是酒精灯、托盘天平、三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、坩埚钳、研钵、药匙和坩埚；若是在空中冷却后称量，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；
故答案为：坩埚；偏低．
点评：本题借助硅孔雀石为原料制取硫酸铜的工艺流程，考查了化学方程式书写、误差分析、化学计算等知识，可以根据所学知识完成，本题难度中等．
练习册系列答案
寒假学与练系列答案
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