Question

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：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（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．KMnO_{4 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

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

（2）c (2分)

（3）调pH值，（或减少c(H+)，）使Fe3+沉淀完全(2分)。

（4）2或pH=2 (2分)

（5）蒸发浓缩（或加热浓缩），冷却结晶(4分，各2分)。

（6）0.025 (2分)

【解析】

试题分析：（1）孔雀石与稀硫酸反应的化学方程式Cu2(OH)2CO3 + 2H2SO4 = 2CuSO4+CO2↑+3H2O；

（2）向溶液A加入H2O2将亚铁离子氧化为铁离子， 离子反应方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O，选用其他氧化剂会引入新的杂质；

（3）CuO可以消耗氢离子，调节溶液的PH值，所以溶液B中加入CuO作用是调pH值，（或减少c(H+)，）使Fe3+沉淀完全；

（4）依据Ksp（Fe（OH）3）=c（Fe3+）c3（OH-）=0.001×c3（OH-）=10-39，计算c（OH-）=10-12，pH=2；

（5）由溶液C获得CuSO4·5H2O晶体，需要经蒸发浓缩（或加热浓缩），冷却结晶；

（6）用0.010mol/L酸性KMnO4标准溶液滴定，消耗KMnO4 10.00ml，物质的量是0.0001mol，

根据方程式MnO4- + 5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，Fe2+的物质的量为0.0005mol，则A溶液中Fe2+的物质的量浓度0.0005/0.02=0.025 mol/L

考点：物质的制备实验方案