题目内容
孔雀石的主要成分为CuCO3?Cu（OH）2，某同学设计从孔雀石中冶炼铜的方案如下：
（1）方案1：将它与焦炭一起加热，可以生成铜、二氧化碳、水．
该反应的化学方程式是
（2）方案2：称量m g孔雀石，步骤1：将孔雀石粉碎后加过量稀硫酸；步骤2：过滤，将滤液分成两等份．
①写出孔雀石被稀硫酸溶解的离子方程式
②在过滤操作中必须用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还需要 ．
Ⅰ：在一份中加入过量铁粉，获得铜．
③加入铁粉后得到的铜中含有的固体杂质主要是 ，除去铜中该杂质的简单方法是
④该滤液与铁粉反应的离子有 ．
⑤某同学直接把滤液与铁片连接设计成原电池来获取铜，其负极发生的电极方程式 ．
Ⅱ：另一份用来测定孔雀石中铜的含量，步骤如下：
a．在溶液中加入足量KI，发生的反应为：2Cu2++4I-=2CuI+I2
b． 以淀粉为指示剂，用Na2S2O3溶液测定生成的 I2，
发生的反应为：I2+2S2O32-=2I-+S2O62-
用去2.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液V L．当溶液的颜色由蓝色变为 色，并半分钟不恢复时，说明反应恰好完全．根据以上实验，测得孔雀石中铜的质量分数 （以含m、V的代数式表示）
（1）方案1：将它与焦炭一起加热，可以生成铜、二氧化碳、水．
该反应的化学方程式是
（2）方案2：称量m g孔雀石，步骤1：将孔雀石粉碎后加过量稀硫酸；步骤2：过滤，将滤液分成两等份．
①写出孔雀石被稀硫酸溶解的离子方程式
②在过滤操作中必须用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还需要
Ⅰ：在一份中加入过量铁粉，获得铜．
③加入铁粉后得到的铜中含有的固体杂质主要是
④该滤液与铁粉反应的离子有
⑤某同学直接把滤液与铁片连接设计成原电池来获取铜，其负极发生的电极方程式
Ⅱ：另一份用来测定孔雀石中铜的含量，步骤如下：
a．在溶液中加入足量KI，发生的反应为：2Cu2++4I-=2CuI+I2
b． 以淀粉为指示剂，用Na2S2O3溶液测定生成的 I2，
发生的反应为：I2+2S2O32-=2I-+S2O62-
用去2.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液V L．当溶液的颜色由蓝色变为
考点：铜金属及其重要化合物的主要性质,探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验题,几种重要的金属及其化合物
分析：（1）孔雀石与焦炭一起加热，首先发生分解：CuCO3?Cu（OH）2
2CuO+CO2↑+H2O，再用焦炭还原发生：2CuO+C
2Cu+CO2↑，所以总反应为
CuCO3?Cu（OH）2+C
2Cu+2CO2↑+H2O；
（2）①孔雀石与稀硫酸反应：CuCO3?Cu（OH）2+4H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O，离子方程式为：CuCO3?Cu（OH）2+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O；
②在过滤操作中必须用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还需要漏斗；
Ⅰ：③在一份中加入过量铁粉，获得铜，因为铁过量所以得到的铜中含有的固体杂质主要是过量的铁粉，除去铜中该杂质的简单方法是将固体投入足量的稀盐酸或稀硫酸中充分反应后过滤；
④向滤液中加入铁粉，CuSO4和H2SO4都能与铁粉反应：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4，H2SO4+Fe=H2↑+FeSO4；
⑤把滤液与铁片连接设计成原电池，即利用铁还原溶液中的铜离子，所以铁是负极，反应为：Fe-2e-=Fe2+；
Ⅱ：根据方程式建立关系式：Cu2+～S2O32，然后求出铜元素的质量，最后求出质量百分数．
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CuCO3?Cu（OH）2+C
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（2）①孔雀石与稀硫酸反应：CuCO3?Cu（OH）2+4H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O，离子方程式为：CuCO3?Cu（OH）2+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O；
②在过滤操作中必须用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还需要漏斗；
Ⅰ：③在一份中加入过量铁粉，获得铜，因为铁过量所以得到的铜中含有的固体杂质主要是过量的铁粉，除去铜中该杂质的简单方法是将固体投入足量的稀盐酸或稀硫酸中充分反应后过滤；
④向滤液中加入铁粉，CuSO4和H2SO4都能与铁粉反应：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4，H2SO4+Fe=H2↑+FeSO4；
⑤把滤液与铁片连接设计成原电池，即利用铁还原溶液中的铜离子，所以铁是负极，反应为：Fe-2e-=Fe2+；
Ⅱ：根据方程式建立关系式：Cu2+～S2O32，然后求出铜元素的质量，最后求出质量百分数．
解答：
解：（1）孔雀石与焦炭一起加热，首先发生分解：CuCO3?Cu（OH）2
2CuO+CO2↑+H2O，再用焦炭还原发生：2CuO+C
2Cu+CO2↑，所以总反应为
CuCO3?Cu（OH）2+C
2Cu+2CO2↑+H2O，故答案为：CuCO3?Cu（OH）2+C
2Cu+2CO2↑+H2O；
（2）①孔雀石与稀硫酸反应：CuCO3?Cu（OH）2+4H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O，离子方程式为：CuCO3?Cu（OH）2+4 H+=2Cu2++CO2↑+3H2O，
故答案为：CuCO3?Cu（OH）2+4 H+=2Cu2++CO2↑+3H2O；
②在过滤操作中必须用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还需要漏斗，故答案为：漏斗；
Ⅰ：③在一份中加入过量铁粉，获得铜，因为铁过量所以得到的铜中含有的固体杂质主要是过量的铁粉，除去铜中该杂质的简单方法是将固体投入足量的稀盐酸或稀硫酸中充分反应后过滤，故答案为：铁粉；将固体投入足量的稀盐酸或稀硫酸中充分反应后过滤（或用磁铁吸出铁即可）；
④向滤液中加入铁粉，CuSO4和H2SO4都能与铁粉反应：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4，H2SO4+Fe=H2↑+FeSO4，与铁粉反应的离子有Cu2+、H+，故答案为：Cu2+、H+；
⑤把滤液与铁片连接设计成原电池，即利用铁还原溶液中的铜离子，所以铁是负极，反应为：Fe-2e-=Fe2+，故答案：Fe-2e-=Fe2+；
Ⅱ：碘遇淀粉变蓝色，故选择淀粉作指示剂，当溶液由蓝色变为无色，且半分钟颜色不再变化说明滴定到达终点，
Cu2+～S2O32
1 1
n（Cu2+） 2.0×10-3mol/L×VL．
n（Cu2+）=2.0×10-3Vmol；铜的质量2.0×10-3Vmol×64g/mol=128×10-3Vg，由于mg孔雀石，加过量的稀硫酸将其溶解，过滤，将滤液分成两等份，所以一份滤液中含有
孔雀石，所以测得孔雀石中铜的质量分数是
×100%=
×100%，
故答案为：无；
×100%．
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CuCO3?Cu（OH）2+C
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（2）①孔雀石与稀硫酸反应：CuCO3?Cu（OH）2+4H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O，离子方程式为：CuCO3?Cu（OH）2+4 H+=2Cu2++CO2↑+3H2O，
故答案为：CuCO3?Cu（OH）2+4 H+=2Cu2++CO2↑+3H2O；
②在过滤操作中必须用到的玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒还需要漏斗，故答案为：漏斗；
Ⅰ：③在一份中加入过量铁粉，获得铜，因为铁过量所以得到的铜中含有的固体杂质主要是过量的铁粉，除去铜中该杂质的简单方法是将固体投入足量的稀盐酸或稀硫酸中充分反应后过滤，故答案为：铁粉；将固体投入足量的稀盐酸或稀硫酸中充分反应后过滤（或用磁铁吸出铁即可）；
④向滤液中加入铁粉，CuSO4和H2SO4都能与铁粉反应：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4，H2SO4+Fe=H2↑+FeSO4，与铁粉反应的离子有Cu2+、H+，故答案为：Cu2+、H+；
⑤把滤液与铁片连接设计成原电池，即利用铁还原溶液中的铜离子，所以铁是负极，反应为：Fe-2e-=Fe2+，故答案：Fe-2e-=Fe2+；
Ⅱ：碘遇淀粉变蓝色，故选择淀粉作指示剂，当溶液由蓝色变为无色，且半分钟颜色不再变化说明滴定到达终点，
Cu2+～S2O32
1 1
n（Cu2+） 2.0×10-3mol/L×VL．
n（Cu2+）=2.0×10-3Vmol；铜的质量2.0×10-3Vmol×64g/mol=128×10-3Vg，由于mg孔雀石，加过量的稀硫酸将其溶解，过滤，将滤液分成两等份，所以一份滤液中含有
| mg |
| 2 |
| 128×10 -3Vg | ||
|
| 256×10 -3V |
| m |
故答案为：无；
| 256×10 -3V |
| m |
点评：本题考查氧化还原反应的计算，解答本题时注意反应的相关原理和方程式的书写，利用物质的量应用于化学方程式的计算解答，题目难度不大．
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| 容器编号 | 各物质物质量/ | 达到平衡时体系能量变化 | ||
| A | B | C | ||
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| ② | 0.3 | 0.9 | 1.4 | |
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