Question

为测定粗氧化铜（其中含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质）中CuO的质量分数，并制取无水硫酸铜，某化学活动小组进行了下列实验：

已知Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺三种离子在溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

请回答下列问题：
（1）在整个实验过程中，下列实验装置不可能用到的是

d

（填字母），装置d中仪器A和B的名称分别为

蒸馏烧瓶，冷凝管

．

（2）溶液A中所含溶质的化学式为

FeSO₄、CuSO₄、H₂SO₄

．
（3）步骤②发生反应的离子方程式为

2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O

．
（4）沉淀II的化学式为

Fe（OH）₃

．
（5）粗氧化铜样品中CuO的质量分数为

m1-m2- 72m3 107

m1

×100%

．（列出计算式）

Answer 1

分析：（1）称量一定质量的药品用到托盘天平，本实验还有过滤和蒸发操作，没用到蒸馏；
（2）根据物质的性质和药品的用量来分析；
（3）根据物质的性质结合质量守恒定律、电荷守恒、氧化还原反应得失电子守恒等角度书写离子方程式；
（4）分析表中数据，根据物质的性质判断沉淀成分；
（5）根据质量守恒，利用关系式法计算质量分数；

解答：解：（1）实验中用到的化学操作有称量、过滤和蒸发，没有蒸馏操作，蒸馏用到的仪器有蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、接收器以及酒精灯和铁架台等．
故答案为：d；蒸馏烧瓶，冷凝管；
（2）氧化铜和氧化亚铁分别与硫酸反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，又硫酸过量，故答案为：FeSO₄、CuSO₄、H₂SO₄；
（3）Fe²⁺具有还原性，H₂O₂具有氧化性，二者在酸性条件下发生氧化还原反应生成Fe³⁺和H₂O，故答案为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；（4）Fe（OH）₃；
（5）沉淀II为Fe（OH）₃，根据铁元素守恒：FeO～FeSO₄～Fe（OH）₃，可知FeO的质量应为：

72×m3

107

，所以CuO的质量为：m₁-m₂-

72×m3

107

，
粗氧化铜样品中CuO的质量分数为

m1-m2- 72m3 107

m1

×100%，故答案为：

m1-m2- 72m3 107

m1

×100%．

点评：本题为物质的组成探究题，做题时注意分析生成流程，掌握物质的性质和实验基本操作，本题难度一般．