Question

已知甲酸铜是一种重要的化工原料，常温常压下稳定，可溶于水，难溶于乙醇，具有还原性，实验室可用废铜屑(主要成份是Cu、CuO，含有少量的Fe、Fe₂O₃) 制备甲酸铜晶体[Cu(HCOO)₂·4H₂O]的流程如下：

已知：

回答下列问题：

（1）反应器I中加入H₂O₂的作用是___________(用化学方程式表示)。

（2）反应器I之后溶液需调节pH的范围是___________；

（3）写出反应器II的离子方程式____________；反应器II中各反应物也可用相应物质的晶体经研磨后投入反应。则研磨时应该将固体原料放在___________(填仪器名称)中。

（4）反应器III中的反应及之后的操作应尽可能在充氮气的操作室内完成，原因是___________ 。

（5）甲酸铜晶体的纯度测定，实验方案：

a．准确称取mg甲酸铜晶体样品，配成250mL溶液；

b．用移液份移取25．00mL溶液于锥形瓶，加入20m11．0 mol/ LKOH溶液，充分反应后，静置数分钟。然后于锥形瓶中滴几滴酚酞试剂，用0．1000mol/ L硫酸标准溶液滴定至终点，消耗H₂SO₄标准溶液V₁mL；

c．空白实验：重复上述步骤，只是不加入甲酸铜溶液，消耗H₂SO₄标准溶液V₂mL；

①配制溶液时用到的玻璃仪器有：烧杯、量筒、玻璃棒和________；

②甲酸铜晶体的纯度________(列表达式即可)

Answer

（1）Cu+H2SO4+H2O2= CuSO4+2H2O，2Fe+3H2SO4+3H2O2=Fe2(SO4)3+6H2O

（2）3．2≤pH＜5．4

（3）2Cu2++4HCO3-= Cu2(OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O；研钵

（4）防止空气中氧气氧化甲酸铜（5）①250mL容量瓶、胶头滴管；②×100%

【解析】

试题分析：（1）反应器I中加入H2O2的是在酸性条件下将铜和铁溶解，反应的化学方程式为Cu+H2SO4+H2O2= CuSO4+2H2O，2Fe+3H2SO4+3H2O2=Fe2(SO4)3+6H2O，故答案为：Cu+H2SO4+H2O2= CuSO4+2H2O，2Fe+3H2SO4+3H2O2=Fe2(SO4)3+6H2O；

（2）根据铁离子和铜离子开始沉淀和沉淀完全的pH的数据可知，反应器I之后需要将铁离子沉淀，溶液的pH需调节至3．2≤pH＜5．4，故答案为：3．2≤pH＜5．4；

（3）反应器II加入小苏打的目的是使溶液中的铜离子生成碱式碳酸铜沉淀，反应的离子方程式为2Cu2++4HCO3-= Cu2(OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O；研磨时应该将固体原料放在研钵中进行，故答案为：2Cu2++4HCO3-= Cu2(OH)2CO3↓+3CO2↑+H2O；研钵；

（4）根据题意，甲酸铜具有还原性，反应器III中的反应及之后的操作应尽可能在充氮气的操作室内完成，目的是防止空气中氧气氧化甲酸铜，故答案为：防止空气中氧气氧化甲酸铜；

（5）①实验室配制溶液时用到的玻璃仪器有：烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管等，该实验需配成250mL溶液，因此选择250mL容量瓶，故答案为：250mL容量瓶、胶头滴管；

②根据反应方程式，有2KOH~H2SO4，Cu(HCOO)2·4H2O~2KOH，得Cu(HCOO)2·4H2O~H2SO4，因此甲酸铜晶体的纯度=×100%，故答案为：×100%

考点：考查了物质的分离提纯、物质的制备的工艺流程的相关知识。