题目内容
工业上用辉铜矿（主要成分Cu2S，含Fe3O4、SiO2杂质）为原料，生产硫酸铜晶体的工艺流程如下：
已知：①固体B为氧化物组成的混合物 ②[Cu（NH3）4]2+（aq）═Cu2+（aq）+4NH3（aq）
（1）气体X是 ，高温下在过量空气中煅烧辉铜矿时，Cu2S发生反应的方程式为：
（2）固体B酸溶时加入稀硫酸和H2O2，目的是 ，不用浓硫酸的原因是 ．
（3）鉴别溶液D中Fe3+完全除尽的方法是 ．滤液G的主要溶质是 （填化学式）．
（4）由溶液E获得硫酸铜晶体的实验操作I的方法是蒸发浓缩、降温结晶、 、烘干．
（5）用“间接碘量法”测定所制备的CuSO4?5H2O（不含能与I-反应的氧化性杂质）的纯度．取a g试样配成100mL溶液，取25.00mL该溶液，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成，滴加KI溶液至沉淀不再产生为止，然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的I2，发生反应的化学方程式为I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6，消耗c mol?L-1 Na2S2O3溶液的体积为V mL．
①写出CuSO4与KI反应的离子方程式 ．
②计算试样中CuSO4?5H2O的纯度 （用a、c、V表示）．
已知：①固体B为氧化物组成的混合物 ②[Cu（NH3）4]2+（aq）═Cu2+（aq）+4NH3（aq）
（1）气体X是
（2）固体B酸溶时加入稀硫酸和H2O2，目的是
（3）鉴别溶液D中Fe3+完全除尽的方法是
（4）由溶液E获得硫酸铜晶体的实验操作I的方法是蒸发浓缩、降温结晶、
（5）用“间接碘量法”测定所制备的CuSO4?5H2O（不含能与I-反应的氧化性杂质）的纯度．取a g试样配成100mL溶液，取25.00mL该溶液，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成，滴加KI溶液至沉淀不再产生为止，然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的I2，发生反应的化学方程式为I2+2Na2S2O3═2NaI+Na2S4O6，消耗c mol?L-1 Na2S2O3溶液的体积为V mL．
①写出CuSO4与KI反应的离子方程式
②计算试样中CuSO4?5H2O的纯度
考点："三废"处理与环境保护
专题：实验设计题
分析：（1）根据图示，Cu2S与O2的反应为氧化还原反应生成铜和二氧化硫；
（2）固体B为氧化物组成的混合物，酸溶时加入稀硫酸和H2O2，目的是溶解CuO、Fe3O4，并将Fe2+氧化为Fe3+；根据浓硫酸氧化Fe2+反应会生成对环境有污染的SO2；
（3）根据三价铁与KSCN溶液出现血红色，证明Fe3+是否完全除尽；根据溶液的组成判断滤液G的主要溶质；
（4）由溶液E获得硫酸铜晶体的实验操作I的方法是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干．
（5）硫酸铜溶液与碘化钾溶液反应生成白色沉淀（碘化亚铜）并析出碘，写出离子方程式；据比例关系4CuSO4?5H2O～4Cu2+～2I2～4S2O32-计算．
（2）固体B为氧化物组成的混合物，酸溶时加入稀硫酸和H2O2，目的是溶解CuO、Fe3O4，并将Fe2+氧化为Fe3+；根据浓硫酸氧化Fe2+反应会生成对环境有污染的SO2；
（3）根据三价铁与KSCN溶液出现血红色，证明Fe3+是否完全除尽；根据溶液的组成判断滤液G的主要溶质；
（4）由溶液E获得硫酸铜晶体的实验操作I的方法是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干．
（5）硫酸铜溶液与碘化钾溶液反应生成白色沉淀（碘化亚铜）并析出碘，写出离子方程式；据比例关系4CuSO4?5H2O～4Cu2+～2I2～4S2O32-计算．
解答：
解：（1）根据图示，Cu2S与O2的反应为氧化还原反应生成铜和二氧化硫，方程式为：Cu2S+2O2
2CuO+SO2，所以气体X是SO2；
故答案为：SO2；Cu2S+2O2
2CuO+SO2；
（2）固体B为氧化物组成的混合物，酸溶时加入稀硫酸和H2O2，目的是溶解CuO、Fe3O4，并将Fe2+氧化为Fe3+；因为浓硫酸氧化Fe2+反应会生成对环境有污染的SO2，所以不用；故答案为：溶解CuO、Fe3O4，并将Fe2+氧化为Fe3+；浓硫酸与Fe2+反应会生成对环境有污染的SO2；
（3）因为三价铁与KSCN溶液出现血红色，所以取少量D溶液于试管中，滴入KSCN溶液，若溶液未出现血红色，则证明Fe3+完全除尽；因为溶液D中含有[Cu（NH3）4]2+和硫酸根，所以D转化生成CuO后，剩余的溶液中含有（NH4）2SO4；
故答案为：取少量D溶液于试管中，滴入KSCN溶液，若溶液未出现血红色，则证明Fe3+完全除尽；（NH4）2SO4；
（4）由溶液E获得硫酸铜晶体的实验操作I的方法是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干，故答案为：过滤、洗涤；
（5）①硫酸铜溶液与碘化钾溶液反应生成白色沉淀（碘化亚铜）并析出碘，离子方程式为：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，故答案为：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2；
②据比例关系4CuSO4?5H2O～4Cu2+～2I2～4S2O32-，
c×V×10-3mol c×V×10-3mol
试样中CuSO4?5H2O的质量分数为
×
×100%=
%，故答案为：
%．
| ||
故答案为：SO2；Cu2S+2O2
| ||
（2）固体B为氧化物组成的混合物，酸溶时加入稀硫酸和H2O2，目的是溶解CuO、Fe3O4，并将Fe2+氧化为Fe3+；因为浓硫酸氧化Fe2+反应会生成对环境有污染的SO2，所以不用；故答案为：溶解CuO、Fe3O4，并将Fe2+氧化为Fe3+；浓硫酸与Fe2+反应会生成对环境有污染的SO2；
（3）因为三价铁与KSCN溶液出现血红色，所以取少量D溶液于试管中，滴入KSCN溶液，若溶液未出现血红色，则证明Fe3+完全除尽；因为溶液D中含有[Cu（NH3）4]2+和硫酸根，所以D转化生成CuO后，剩余的溶液中含有（NH4）2SO4；
故答案为：取少量D溶液于试管中，滴入KSCN溶液，若溶液未出现血红色，则证明Fe3+完全除尽；（NH4）2SO4；
（4）由溶液E获得硫酸铜晶体的实验操作I的方法是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、烘干，故答案为：过滤、洗涤；
（5）①硫酸铜溶液与碘化钾溶液反应生成白色沉淀（碘化亚铜）并析出碘，离子方程式为：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2，故答案为：2Cu2++4I-=2CuI↓+I2；
②据比例关系4CuSO4?5H2O～4Cu2+～2I2～4S2O32-，
c×V×10-3mol c×V×10-3mol
试样中CuSO4?5H2O的质量分数为
| c×V×10 -3×250 |
| a |
| 100mL |
| 25mL |
| 100cv |
| a |
| 100cv |
| a |
点评：本题考查了物质分离提纯的方法和流程判断，主要是物质性质的理解应用和实验基本操作，掌握基础是关键，题目难度中等．
练习册系列答案
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