题目内容
孔雀石的主要成分为Cu2（OH）2CO3，还含少量铁的氧化物和硅的氧化物．以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO4?5H2O晶体的流程图：
（1）孔雀石研磨的目的是 ．浸泡孔雀石的试剂A若选用过量的稀硫酸，则产生的气体a是 （填化学式）、固体a是 （填化学式）．
（2）使用试剂B的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+，试剂B宜选用 （填选项序号）．
A．酸性KMnO4溶液 B．双氧水 C．浓硝酸 D．氯水
相应的化学反应方程式： ．
（3）试剂C的使用目的是调节溶液pH，使Fe3+转化为沉淀予以分离．试剂C宜选用 （填选项序号）．
A．稀硫酸 B．NaOH溶液 C．氨水 D．CuO
相应的离子方程式 ．
（4）1mol氨气通过加热的Cu2（OH）2CO3可以产生1.5mol金属铜，发生反应的化学方程式： ．
（5）常温下Fe（OH）3的Ksp=1×10-39，若要将溶液中的Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，使溶液中c（Fe3+）降低至1×10-3 mol/L，必需将溶液pH调节至 ．
（1）孔雀石研磨的目的是
（2）使用试剂B的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+，试剂B宜选用
A．酸性KMnO4溶液 B．双氧水 C．浓硝酸 D．氯水
相应的化学反应方程式：
（3）试剂C的使用目的是调节溶液pH，使Fe3+转化为沉淀予以分离．试剂C宜选用
A．稀硫酸 B．NaOH溶液 C．氨水 D．CuO
相应的离子方程式
（4）1mol氨气通过加热的Cu2（OH）2CO3可以产生1.5mol金属铜，发生反应的化学方程式：
（5）常温下Fe（OH）3的Ksp=1×10-39，若要将溶液中的Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，使溶液中c（Fe3+）降低至1×10-3 mol/L，必需将溶液pH调节至
考点：铜金属及其重要化合物的主要性质,硅和二氧化硅,铁的氧化物和氢氧化物
专题：几种重要的金属及其化合物
分析：孔雀石经研磨后加过量的稀硫酸浸泡，Cu2（OH）2CO3和铁的氧化物会与硫酸反应，生成气体a为二氧化碳，固体a为不溶的二氧化硅，溶液a为铜和铁的硫酸盐溶液，溶液a中加入试剂B、C将溶液中的Fe2+转化为Fe3+，调节溶液pH，使Fe3+转化为沉淀予以分离，得沉淀C为氢氧化铁，溶液C为硫酸铜溶液．
（1）根据增大固体表面积，能增大反应速率．Cu2（OH）2CO3会与硫酸反应则产生CO2气体，SiO2不溶；
（2）双氧水不但能将溶液中的Fe2+转化为Fe3+，而且不引入新的杂质，其他试剂会引入杂质离子．根据Fe2+在酸性条件下与H2O2反应生成Fe3+和H2O，配平可得相应的化学反应方程式；
（3）CuO应该能与酸反应，增大溶液pH，使Fe3+完全转化为沉淀予以分离，而且不引入杂质；稀硫酸不反应，NaOH溶液和氨水会引入杂质；
（4）根据电子守恒可推知氨气应被还原为氮气，然后根据定量关系和质量守恒配平发生反应的化学方程式：3Cu2（OH）2CO3+4NH3
6Cu+3CO2+9H2O+2 N2；
（5）根据Ksp=c（Fe3+）×c3（OH-）=1×10-39，把c（Fe3+）=1×10-3 mol/L代入，可得c（OH-）=1×10-12mol/L，则c（H+）=1×10-2 mol/L，pH=2．
（1）根据增大固体表面积，能增大反应速率．Cu2（OH）2CO3会与硫酸反应则产生CO2气体，SiO2不溶；
（2）双氧水不但能将溶液中的Fe2+转化为Fe3+，而且不引入新的杂质，其他试剂会引入杂质离子．根据Fe2+在酸性条件下与H2O2反应生成Fe3+和H2O，配平可得相应的化学反应方程式；
（3）CuO应该能与酸反应，增大溶液pH，使Fe3+完全转化为沉淀予以分离，而且不引入杂质；稀硫酸不反应，NaOH溶液和氨水会引入杂质；
（4）根据电子守恒可推知氨气应被还原为氮气，然后根据定量关系和质量守恒配平发生反应的化学方程式：3Cu2（OH）2CO3+4NH3
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（5）根据Ksp=c（Fe3+）×c3（OH-）=1×10-39，把c（Fe3+）=1×10-3 mol/L代入，可得c（OH-）=1×10-12mol/L，则c（H+）=1×10-2 mol/L，pH=2．
解答：
解：孔雀石经研磨后加过量的稀硫酸浸泡，Cu2（OH）2CO3和铁的氧化物会与硫酸反应，生成气体a为二氧化碳，固体a为二氧化硅，溶液a为铜和铁的硫酸盐溶液，溶液a中加入试剂B、C将溶液中的Fe2+转化为Fe3+，调节溶液pH，使Fe3+转化为沉淀予以分离，得沉淀C为氢氧化铁，溶液C为硫酸铜溶液．
（1）孔雀石研磨的目的是 增大固体表面积，从而增大反应速率．Cu2（OH）2CO3会与硫酸反应则产生CO2气体，固体a是不溶的 SiO2，
故答案为：增大固体表面积，从而增大反应速率；CO2；SiO2；
（2）试剂B宜选用双氧水，因为双氧水不但能将溶液中的Fe2+转化为Fe3+，而且不引入新的杂质，其他试剂会引入杂质离子．根据Fe2+在酸性条件下与H2O2反应生成Fe3+和H2O，配平可得相应的化学反应方程式：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O或2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2（SO4）3+2H2O，
故答案为：B；2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2（SO4）3+2H2O 或 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；
（3）试剂C应该能与酸反应，增大溶液pH，使Fe3+完全转化为沉淀予以分离，而且不引入杂质，故宜选用CuO，相应的离子方程式CuO+2H+=Cu2++H2O；稀硫酸不反应，NaOH溶液和氨水会引入杂质，故不适合，
故答案为：D；CuO+2H+=Cu2++H2O；
（4）1mol氨气通过加热的Cu2（OH）2CO3可以产生1.5mol金属铜，根据电子守恒可推知氨气应被还原为氮气，然后根据定量关系和质量守恒配平发生反应的化学方程式：3Cu2（OH）2CO3+4NH3
6Cu+3CO2+9H2O+2 N2．故答案为：3Cu2（OH）2CO3+4NH3
6Cu+3CO2+9H2O+2N2；
（5）根据Ksp=c（Fe3+）×c3（OH-）=1×10-39，把c（Fe3+）=1×10-3 mol/L代入，可得c（OH-）=1×10-12mol/L，c（H+）=1×10-2 mol/L，pH=2，
故答案为：2．
（1）孔雀石研磨的目的是 增大固体表面积，从而增大反应速率．Cu2（OH）2CO3会与硫酸反应则产生CO2气体，固体a是不溶的 SiO2，
故答案为：增大固体表面积，从而增大反应速率；CO2；SiO2；
（2）试剂B宜选用双氧水，因为双氧水不但能将溶液中的Fe2+转化为Fe3+，而且不引入新的杂质，其他试剂会引入杂质离子．根据Fe2+在酸性条件下与H2O2反应生成Fe3+和H2O，配平可得相应的化学反应方程式：2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O或2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2（SO4）3+2H2O，
故答案为：B；2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2（SO4）3+2H2O 或 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O；
（3）试剂C应该能与酸反应，增大溶液pH，使Fe3+完全转化为沉淀予以分离，而且不引入杂质，故宜选用CuO，相应的离子方程式CuO+2H+=Cu2++H2O；稀硫酸不反应，NaOH溶液和氨水会引入杂质，故不适合，
故答案为：D；CuO+2H+=Cu2++H2O；
（4）1mol氨气通过加热的Cu2（OH）2CO3可以产生1.5mol金属铜，根据电子守恒可推知氨气应被还原为氮气，然后根据定量关系和质量守恒配平发生反应的化学方程式：3Cu2（OH）2CO3+4NH3
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（5）根据Ksp=c（Fe3+）×c3（OH-）=1×10-39，把c（Fe3+）=1×10-3 mol/L代入，可得c（OH-）=1×10-12mol/L，c（H+）=1×10-2 mol/L，pH=2，
故答案为：2．
点评：本题考查了铜及其重要化合物的性质、物质的制备、分离与提纯，有关Ksp的计算等问题，综合性较强．
练习册系列答案
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