Question

粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属。某化学兴趣小组以硫酸铜为电解液电解精炼铜之后，将电解液过滤得到滤液A和阳极泥。该小组同学设计如下实验方案测定滤液A中Fe2+ 、Cu2+ 的浓度。

已知：Zn(OH)2可与NaOH反应生成溶于水的Na2ZnO2。

试回答下列问题：

（1）步骤2中涉及的操作是________、洗涤、晾干、称量；步骤4的操作依次是洗涤、灼烧、冷却、称量，在灼烧时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是____________（从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处）。

A.烧杯

B.坩埚

C.表面皿

D.泥三角

E.酒精灯

F.干燥器

（2）写出滤液B中加入H2O2 发生反应的离子方程式_________________________________

（3）滤液A中c（Cu2+）=_______molL-1 ，c（Fe2+）=_______molL-1 ；若步骤4的操作中“灼烧”不够充分，则滤液A中c（Fe2+）_____________（填偏大“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

Answer 1

（1）过滤 BDE

（2）2Fe2++H2O2 +2H+ == 2Fe3++2H2O

（3）0.5 0.1 偏大

【解析】

试题分析：（1）已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属，锌、铁比铜活泼优先于铜放电，所以精炼铜后的滤液中主要阳离子为Cu2+、Fe2+ 、Zn2+，步骤1中足量铁粉转换出Cu，过滤后滤渣为过量的铁与生成的铜，加入足量稀硫酸溶解完铁，过滤、洗涤、晾干、称量得到的单质铜为3.2g。；步骤1所得滤液中阳离子主要为Fe2+ 、Zn2+，加入足量双氧水可将Fe2+氧化为Fe3+，2Fe2++H2O2 +2H+ == 2Fe3++2H2O，加入过量NaOH溶液得到Fe（OH）3，同时由信息可知Zn2+ 与碱作用生成Na2ZnO2，步骤4的操作依次是洗涤、灼烧、冷却、称量所得Fe2O3质量为4.8g,则C（Cu2+）=(3.2g÷64g/mol)/0.1L =0.5mol/L，c（Fe2+）=[(4.8g÷160g/mol)×2-0.05mol]/0.1L=0.1mol/L若步骤4的操作中“灼烧”不够充分，造成“脱水”不充分，测得Fe2O3质量偏大，最后结果偏大。

考点： 了解电解的原理及应用，掌握化学实验的基本操作。能对常见的物质进行分离和提纯。了解Fe、Cu的化合物的性质。