题目内容
粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的，杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下：
已知Fe3+、Fe2+ 、Cu2+转化为相应氢氧化物时，开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表：
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Fe3+ |
Fe2+ |
Cu2+ |
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开始沉淀时的pH |
2.7 |
7.6 |
5.2 |
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完全沉淀时的pH |
3.7 |
9.6 |
6.4 |
（1）加入3% H2O2之前必须进行操作Ⅱ，操作Ⅱ的名称是 ；
H2O2参加反应的离子方程式为 。
（2）加稀氨水调节pH的目的是 ，pH应调至 范围。下列物质可用来替代稀氨水的是 。
①NaOH ②Fe2O3 ③CuO ④Na2CO3
（3）经操作Ⅰ得到粗胆矾，操作Ⅲ得到精致胆矾。两步操作相同，具体包括 、 、
过滤、 、干燥等步骤。
（12分，每空2分）（1）冷却（1分）； 2Fe2+ + H2O2 + 2H+ ＝ 2Fe3+ +2H2O（2分）
（2）使Fe3+完全转变成Fe(OH)3沉淀（2分）；3.7～5.2 （2分） ；③（2分）
（4）蒸发浓缩（1分）、降温结晶（1分）、洗涤（1分）
【解析】
试题分析：（1）由于双氧水不稳定，加热易分解生成氧气和水。由于在加入双氧水之前溶液的温度较高，所以加入3% H2O2之前必须进行冷却操作。由于亚铁离子沉淀的pH较大，所以必须将其氧化成铁离子沉淀，因此加入双氧水的目的是氧化亚铁离子，反应的离子方程式为2Fe2+ + H2O2 + 2H+ ＝ 2Fe3+ +2H2O。
（2）要得到胆矾，就必须除去溶液中的铁离子，则根据沉淀时的pH值可知，调节溶液pH的目的是使Fe3+完全转变成Fe(OH)3沉淀；铁离子完全沉淀时的pH＝3.7，而铜离子开始沉淀时的pH＝5.2，所以溶液的pH应调节到3.7～5.2之间。由于在调节pH的同时，不能引入杂质，因此应该选择氧化铜来调节溶液的pH，即答案选③。
（3）从溶液中析出胆矾晶体必须通过蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥等操作步骤。
考点：考查胆矾制备实验设计与探究、物质的分离与提纯以及溶解平衡的应用等
粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的，杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下：
经操作I得到粗胆矾，操作III得到精制胆矾。两步操作相同，具体包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。
已知：
、
、
转化为相应氢氧化物时，开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表：
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开始沉淀时的pH |
2.7 |
7.6 |
5.2 |
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完全沉淀时的pH |
3.7 |
9.6 |
6.4 |
（1）溶解、过滤需要用到玻璃棒，它的作用是 。
（2）写出加入3% H2O2后发生反应的离子方程式 。（原溶液显酸性）。
（3）加稀氨水调节pH应调至范围 。下列物质可用来替代稀氨水的是 。（填字母）
A．NaOH B．Cu(OH)2 C．CuO D．NaHCO3
（4）操作III析出胆矾晶体后，溶液中还可能存在的溶质为CuSO4、H2SO4、________________。
（5）某学生用操作III所得胆矾进行“硫酸铜晶体结晶水含量”的测定，数据记录如下表所示：
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第一次实验 |
第二次实验 |
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坩埚质量（g） |
14.520 |
14.670 |
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坩埚质量 |
17.020 |
18.350 |
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第一次加热、冷却、称量（g） |
16.070 |
16.989 |
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第二次加热、冷却、称量（g） |
16.070 |
16.988 |
晶体质量（g）两次都无须再做第三次加热、冷却、称量，理由是 ，该生此次实验的相对误差为 %（保留1位小数），产生实验误差的原因可能是
（填字母）。
A．加热前称量时坩埚未完全干燥 B．该胆矾中含有受热不分解的杂质
C．加热后坩埚放在干燥器中冷却 D．玻璃棒上沾有的固体未刮入坩埚
粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的，杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下：
粗CuO、
稀硫酸 水 3%H2O2 稀氨水 稀硫酸
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溶解、 操作 加热 操作 搅拌 调pH 调pH 操作
过滤 Ⅰ Ⅱ 过滤 至1~2 Ⅲ
滤渣Ⅰ 滤渣Ⅱ 胆矾
已知Fe3+、Fe2+ 、Cu2+转化为相应氢氧化物时，开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表：
| Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ | |
| 开始沉淀时的pH | 2.7 | 7.6 | 5.2 |
| 完全沉淀时的pH | 3.7 | 9.6 | 6.4 |
（1）加入3% H2O2之前必须进行操作Ⅱ，操作Ⅱ的名称是 ；
H2O2参加反应的离子方程式为 。
（2）加稀氨水调节pH的目的是 ，pH应调至 范围。
下列物质可用来替代稀氨水的是
①NaOH ②Fe2O3 ③CuO ④Na2CO3
（3）经操作Ⅰ得到粗胆矾，操作Ⅲ得到精致胆矾。两步操作相同，具体包括 、 、过滤、 、干燥等步骤。