Question

（14分）工业上以黄铜矿（主要成分CuFeS₂）为原料制备CuSO₄·5H₂O的主要流程如下：

（1）下列装置可用于吸收气体X的是       （填代号）。

         

（2）某研究性学习小组用泡铜与CO反应来制取粗铜。

①装置B中的药品为                。

②实验时，依次进行如下操作：组装仪器、            、加装药品、通入气体、           、点燃酒精灯。

（3）熔渣Y的成分为Fe₂O₃和FeO，选用提供的试剂，设计实验验证熔渣中含有FeO。写出有关实验操作、现象与结论。提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO₄溶液、NaOH溶液、氯水。

                      。

（4）向粗铜中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时（杂质不参加反应），混酸中H₂SO₄与HNO₃的最佳物质的量之比为                 。

（5）用滴定法测定所得产品中CuSO₄·5H₂O的含量，称取a g样品配成100 mL溶液，取出20．00 mL，用c mol·L^-1滴定剂 EDTA（H₂Y^2－）标准溶液滴定至终点（滴定剂不与杂质反应），消耗滴定剂b mL。滴定反应如下：Cu²⁺ + H₂Y^2－= CuY^2－+ 2H⁺。则CuSO₄·5H₂O质量分数为________。滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准溶液，则会导致测定结果偏       。

Answer

（1）bd（2分）

（2）①碱石灰（NaOH等合理也可）（1分） ②检查装置的气密性（2分） 收集CO检验纯度（2分）

（3）取少量熔渣，加适量稀硫酸溶解，向溶液中加入KMnO4溶液，若溶液紫红色褪去，可证明熔渣中含有FeO。（2分）

（4）3:2（2分）

（5） （2分） 高（1分）

【解析】

试题分析：分析工业制备流程，黄铜矿在空气中被烧后生成Cu2O、Cu、SO2以及熔渣，然后有Cu2O、Cu制得粗铜最终制得CuSO4·5H2O。所以：（1）X气体是SO2，在碱性溶液中溶解度较大需要防倒吸，用bd装置吸收。

（2）分析装置得出，①实验原理是用CO还原Cu2O，用碱石灰或固体氢氧化钠吸收产生的CO2，便于未反应的CO除去；②实验过程中若CO中混有空气在加热时会发生爆炸，所以整个操作与步骤是组装仪器、检查装置的气密性、加装药品、通入气体、收集CO检验纯度、点燃酒精灯。

（3）根据熔渣的成分，若要检验含有FeO，现需要制成溶液，由于溶液中存在Fe3+、Fe2+，不能选用KSCN溶液检验，只能选择酸性高锰酸钾溶液氧化Fe2+的方法，同时还要注意溶解熔渣的酸不应是稀盐酸（酸性高锰酸钾溶液会氧化Cl-干扰实验），所以操作为：取少量熔渣，加适量稀硫酸溶解，向溶液中加入KMnO4溶液，若溶液紫红色褪去，可证明熔渣中含有FeO。

（4）由离子方程式得：3Cu+8H++2NO3—=3Cu2++2NO↑+4H2O，混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为3:2．

（5）由关系式：

解得：x%=。若滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准溶液，则会导致滴定管内溶液浓度变小，使用体积增大，计算结果偏高。

考点：工业的制备流程，实验方案的设计，根据方程式的计算