题目内容
氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜以探究其性质，某同学用工业硫酸铜（含硫酸亚铁等杂质）进行如下实验：（1）制备氧化铜
工业CuSO4
CuSO4溶液
CuSO4·5H2O
……
CuO
①步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质。操作是____________________________。
②步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是：滴加H2O2溶液，稍加热；当Fe2+转化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH=3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1。控制溶液pH=3.5的原因是___________________________________________。
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。操作是____________________________，过滤，水浴加热烘干。水浴加热的特点是_______________________________________________。
（2）探究氧化铜的性质
①取A、B两支试管，往A中先加入适量CuO粉末，再分别向A和B中加入等体积的3% H2O2溶液，只观察到A中有大量气泡。结论是_________________________________________。
②为探究试管A中反应的速率，收集气体并测定其体积必需的实验仪器有：__________________________________________。
解析：
（1）步骤Ⅰ是除不溶性杂质，可将工业硫酸铜溶于水，过滤；步骤Ⅱ中，控制pH=3.5是保证Fe3+沉淀而Cu2+不沉淀；要得到CuSO4·5H2O，必须先蒸发浓缩，然后冷却结晶，才能得到CuSO4·5H2O，否则得到的可能是失去部分结晶水的CuSO4晶体，为保证温度变化较慢，且受热温度不至于太高，可采用水浴加热。
（2）说明CuO对H2O2的分解起催化作用。可用排水法测气体体积测A中的反应速率。
答案：（1）①溶于水，过滤 ②在此条件下，能使Fe3+沉淀而Cu2+不沉淀 ③小心蒸发浓缩后，冷却结晶 加热温度不超过100 ℃，加热温度改变较缓慢
（2）①CuO对H2O2的分解反应有催化作用
②盛满水的洗气瓶（或量气瓶）、量筒、导气管（其他合理答案也可以）
CuSO4·5H2O……CuO氧化铜有多种用途，如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜，某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验：
经查阅资料得知，在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下：
| 物质 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
| 开始沉淀pH | 6.0 | 7.5 | 1.4 |
| 沉淀完全pH | 13 | 14 | 3.7 |
⑵ 步骤Ⅱ的目的是除硫酸亚铁。操作步骤是先滴加H2O2溶液，稍加热，当Fe2+转化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以调整溶液pH在一定范围之内，加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1。
①写出用H2O2溶液除去硫酸亚铁的离子方程式____________________________。
②调整pH 的范围应该在____________之间。
⑶ 步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。操作是将溶液加热蒸发至有晶膜出现时，停止加热，_____________，水浴加热烘干。采用水浴加热的原因是____ 。
⑷ 该同学用CuSO4溶液进行如下探究实验：取A、B两支试管，分别加入 2 mL 5%H2O2溶液，再向H2O2溶液中分别滴入0.1 mol·L－１ FeCl3和CuSO4溶液各1 mL，摇匀，观察到滴入FeCl3 溶液的试管产生气泡更快，由此得到结论：Fe3+对H2O2溶液分解的催化效率比Cu2+高，该同学的结论是否正确________（填正确或错误），请说明原因 。
（5）16克硫酸铜固体投入水中形成1升溶液，则该溶液显 性（填“酸性”或“碱性”或“中性”），溶液中所有阳离子总数 0.1NA（填“等于”或“大于”或“小于”），若在上述新配制溶液加入稀硫酸再加入铁片产生氢气速率会明显加快，原因是 ；室温下、若在上述新配制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+）=________________mol·L-1（Kap[Cu（OH）2]=2.2×10-20）。