Question

（12分）孔雀石主要含Cu₂(OH)₂CO₃，还含少量FeO、SiO₂。以孔雀石为原料可制备CuSO₄·5H₂O步骤如下：

（1）.写出孔雀石与稀硫酸反应的化学方程式：____________                                    ，

为了提高原料浸出速率，可采取的措施有______________________（写出两条）。

（2）. 溶液A的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺。实验步骤中试剂①最佳选        （填代号）。

a．KMnO₄      b．Cl₂      c．H₂O₂      d．HNO₃    

（3）溶液B中加入CuO作用是__________________     _______________ 。

（4）常温下Fe(OH)₃的K_sp=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^—3mol／L，必需将溶液pH调节至           。

（5）由溶液C获得CuSO₄·5H₂O晶体，需要经_____________、___________和过滤。

（6）可用KMnO₄标准溶液测定溶液A中Fe²⁺的浓度，量取A溶液20.00ml，用0.010mol/L酸性KMnO₄标准溶液滴定，消耗KMnO₄  10.00ml, A溶液中Fe²⁺的物质的量浓度_________mol/L.

（反应原理：MnO₄^- + 5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O）

Answer

（12分）

（1）Cu2(OH)2CO3 + 2H2SO4 = 2CuSO4+CO2↑+3H2O (2分)

增加硫酸浓度 、将原料粉碎、提高反应温度，加催化剂等均可 (2分)。

（2） c (1分)

（3） 调pH值，（或减少c(H+)，）使Fe3+沉淀完全(1分)。

（4） pH=2 (2分)

（5）蒸发浓缩（或加热蒸发、蒸发溶液），冷却结晶(各1分)。

（6）0.025 (2分)

【解析】

试题分析：（1）孔雀石为碱性碳酸铜，和硫酸反应生成硫酸铜和二氧化碳和水，方程式为：Cu2(OH)2CO3 + 2H2SO4 = 2CuSO4+CO2↑+3H2O 。提高速率可以增大增加硫酸浓度 、将原料粉碎、提高反应温度，加催化剂等均可。（2）为了能将亚铁氧化成铁离子，且不引入新的杂质，所以选择过氧化氢，选c。（3）加入氧化铜，可以消耗溶液中的氢离子，调节溶液的pH值，（或减少c(H+)，）使Fe3+沉淀完全。（4） 当溶液中的铁离子浓度为1×10—3mol／L时，根据Ksp计算溶液中的氢氧根离子浓度=10-12mol/L，则溶液的pH=2。（5）要想得到带有结晶水的晶体需要有重结晶的方法生成，所以先蒸发浓缩（或加热蒸发、蒸发溶液），后冷却结晶。（6）亚铁离子浓度=0.01×0.01/0.02=0.025mol/L。

考点：金属化合物的分离，Ksp的计算