题目内容
【题目】孔雀石主要成分是Cu2(OH)2CO3,还含少量FeCO3及Si的化合物，实验室以孔雀石为原料制备硫酸铜晶体的步骤如下:
（1）步骤I中涉及的主要反应用离子方程式表示为__________.
（2）步骤Ⅱ中试剂①是_______(填代号).
A．KMnO4 B．H2O2 C．Fe粉 D．KSCN
（3）步骤Ⅲ加入CuO 的目的是_________
（4）步骤Ⅳ获得硫酸铜晶体，需要经过_____________冷却结晶、过滤等操作.
（5）测定硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)中结晶水的x值:称取2.41g硫酸铜晶体，在坩埚中加热至质量不再改变时，称量粉末的质量为1.6g.则计算得x=______(计算结果精确到0.1)
【答案】Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O b 消耗酸使溶液pH升高(或调节溶液pH)，便于Fe3+(水解)形成沉淀除去 加热浓缩(或蒸发浓缩) 4.5
【解析】
孔雀石的主要成分为Cu2（OH）2CO3，还含少量FeCO3、Si的化合物，加入稀硫酸反应后生成二氧化碳气体，过滤得到二氧化硅固体，得到滤液1为硫酸铜、硫酸亚铁溶液，“除杂”时先通入足量过氧化氢将Fe2+氧化成Fe3+，得到溶液2为硫酸铜、硫酸铁溶液，再加入CuO固体调节溶液pH，沉淀铁离子生成氢氧化铁沉淀；过滤得到滤液为硫酸铜溶液，滤液3为硫酸铜溶液，通过蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤得到硫酸铜晶体。
（1）骤I中涉及的反应有稀硫酸与Cu2(OH)2CO3与FeCO3反应，主要反应为稀硫酸与Cu2(OH)2CO3反应生成硫酸铜、二氧化碳和水，反应的离子方程式为Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2+
+CO2↑+3H2O，故答案为：Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O；
（2）加入试剂①的目的是氧化亚铁离子为铁离子，便于沉淀除去，所加试剂能和亚铁离子反应且不能引入新的杂质，a．KMnO4溶液加入后，能氧化亚铁离子，但会引入钾离子、锰离子，故a不符合； b．加入H2O2会氧化亚铁离子为铁离子，过氧化氢被还原为水，不引入杂质，故b符合；c．Fe粉不能氧化亚铁离子，故c不符合； d．加入KSCN溶液结合铁离子形成络合物，不能氧化亚铁离子，亚铁离子的存在会干扰硫酸铜晶体的析出，故d不符合，故选b，故答案为：b；
（3）步骤Ⅲ加入CuO 的目的是消耗Fe3+水解生成的H+离子，使铁离子转化为氢氧化铁沉淀而除去，故答案为：消耗酸使溶液pH升高(或调节溶液pH)，便于Fe3+(水解)形成沉淀除去；
（4）操作Ⅳ得到溶液中溶质的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，故答案为：蒸发浓缩；
（5）称取2.41g硫酸铜晶体，加热至质量不再改变时，称量粉末的质量为1.6g为硫酸铜质量，n（CuSO4）物质的量= 1.6g/160g/mol=0.01mol，受热质量减少2.41g-1.6g=0.81g，水的物质的量=0.81g/18g/mol=0.045mol,则1：x=0.01mol: 0.045mol,x=4.5,故答案为：4.5。
【题目】某反应在体积为5L的恒容密闭的绝热容器中进行，各物质的量随时间的变化情况如下图所示（已知A、B、C均为气体）。
（1）该反应的化学方程式为_______。
（2）反应开始至2分钟时，B的平均反应速率为_______。
（3）能说明该反应已达到平衡状态的是_______
A．υ（A）＝2υ（B） B．容器内气体密度不变
C．v逆（A）＝υ正（C） D．各组分的物质的量相等
E. 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
（4）由图求得平衡时Ａ的转化率为_______。
（5）为了研究硫酸铜的量对氢气生成速率的影响，某同学设计了如下一系列的实验：将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的容器中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。
实验 混合溶液 | A | B | C | D | E | F |
4 mol/L H2SO4(mL) | 30 | V1 | V2 | V3 | V4 | V5 |
饱和CuSO4溶液(mL) | 0 | 0.5 | 2.5 | 5 | V6 | 20 |
H2O(mL) | V7 | V8 | V9 | V10 | 10 | 0 |
①请完成此实验设计，其中：V1=_______，V6=_______。
②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高，但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_______。
