题目内容

8．利用废铁丝和工业硫酸铜废液（含硫酸亚铁）制备硫酸铜晶体．生产过程如下：

试回答下列问题：
（1）利用硫酸铜的能使蛋白质变性性质，常在游泳池中加入硫酸铜晶体杀菌消毒．
（2）废铁丝中含有铁锈（Fe2O3?xH2O）在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理，其主要发生反应的离子方程式Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O．
（3）铜粉氧化过程中，颜色由粉红变为黑色，再由黑色变绿色．取绿色粉末加入稀硫酸溶液，溶液变蓝，产生无色无味气体，经检验为二氧化碳．推测该绿色粉末为Cu2（OH）2CO3．（填化学式）
（4）为了使灼烧后的氧化铜混合物充分酸溶，在加入稀H2SO4的同时，还通入O2．通入O2的目的是（用化学反应方程式表示）2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O．
（5）硫酸铜溶液常作电解液，试写出用石墨电极电解硫酸铜溶液阳极反应式：4OH--4e-=2H2O+O2↑．
（6）在0.10mol?L-1硫酸铜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+）=2.2×10-8mol?L-1（Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20）．

分析 废铁丝、硫酸铜废液（含硫酸亚铁）和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体的生产流程：将金属铁投入硫酸铜中，可以置换出金属铜，金属铜可以和氧气在灼烧下发生反应生成氧化铜（废铜中含有的有机物质含有碳元素，灼烧会产生碳单质或是CO，具有还原性，可以和氧化铜在加热下发生反应，得到金属铜），氧化铜可以和硫酸反应得到硫酸铜溶液，
（1）硫酸铜晶体杀菌消毒利用重金属盐硫酸铜能使蛋白质变性的性质；
（2）金属铁表面的铁锈可以和硫酸反应；
（3）绿色粉末加入稀硫酸溶液，溶液变蓝，产生无色无味气体，经检验为二氧化碳，绿色粉末为碱式碳酸铜；
（4）金属铜可以和浓硫酸在加热的条件下发生反应得到硫酸铜、水以及二氧化硫．
（5）用石墨电极电解硫酸铜溶液，阳极为氢氧根离子放电；
（6）依据沉淀溶解平衡的溶度积常数计算．

解答 解：废铁丝、硫酸铜废液（含硫酸亚铁）和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体的生产流程：将金属铁投入硫酸铜中，可以置换出金属铜，金属铜可以和氧气在灼烧下发生反应生成氧化铜（废铜中含有的有机物质含有碳元素，灼烧会产生碳单质或是CO，具有还原性，可以和氧化铜在加热下发生反应，得到金属铜），氧化铜可以和硫酸反应得到硫酸铜溶液，
（1）硫酸铜晶体杀菌消毒利用重金属盐硫酸铜能使蛋白质变性的性质，
故答案为：能使蛋白质变性；
（2）除铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理，目的是出去铁锈，发生的反应可能有：Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O，
故答案为：Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O；
（3）绿色粉末加入稀硫酸溶液，溶液变蓝，产生无色无味气体，经检验为二氧化碳，绿色粉末为碱式碳酸铜（ Cu2（ OH）2CO3），
故答案为：Cu2（ OH）2CO3；
（4）在稀硫酸作用下氧气将铜氧化生成硫酸铜，反应的化学反应方程式为2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O，
故答案为：2Cu+O2+2H2SO4═2CuSO4+2H2O；
（5）用石墨电极电解硫酸铜溶液，阳极为氢氧根离子放电，则阳极反应式为：4OH--4e-=2H2O+O2↑，
故答案为：4OH--4e-=2H2O+O2↑；
（6）当溶液的pH=8时，c（H+）=10-8mol/L，c（OH-）=10-6mol/L，Ksp[Cu（OH）2]=c（Cu2+）×c2（OH-）=2.2×10-20，c（Cu2+）=2.2×10-8mol/L，
故答案为：2.2×10-8．

点评 本题是一道物质的分离和提纯的实验方案设计题，涉及方程式书写、电极反应式书写、溶液pH与溶度积的计算，考查学生分析和解决问题的能力，难度中等．

练习册系列答案
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13．下列鉴别方法可行的是（　　）
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（1）甲同学利用草酸分解产生的混合气体和如图1所示装置测定其中一种锈铁的组成．
主要操作为：取锈铁样品12.6g置于装置C的硬质玻璃管中，加热完全反应后得到固体的质量为8.4g，装置D增重8.4g．
①钢铁在潮湿空气中发生电化学腐蚀时，其负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+．
②装置A的作用是除去混合气体中的CO2．装置B的作用是除去混合气体中的H2O．
③根据以上数据能否测定出锈铁的组成？答：能（填“能”或“不能”）．
④该装置还存在的一个明显的缺陷是缺少尾气处理装置．
（2）乙同学在甲同学装置的基础上将装置D换成装浓硫酸的洗气瓶（装置E，此装置图略），经改进后，重新按甲同学的操作和样品取用量进行实验，若完全反应后得到固体的质量仍为8.4g，而装置E增重1.8g，则
x=2；m （Fe）：m （Fe2O3•xH2O）=2：7．
（3）丙同学取少量的另外一种锈铁片放在烧杯中，然后逐滴加入稀盐酸，实验测知所得溶液中Fe2+、Fe3+的物质的量之和与加入稀盐酸的体积关系如图2所示，此锈铁中n（Fe）：n（Fe2O3•xH2O）的取值范围是c．（填字母）
a．大于1    b．等于1    c．小于1．
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A．油脂没有固定的熔点和沸点，油脂是混合物
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C．油脂的主要成分是高级脂肪酸的甘油酯，是酯的一种
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