Question

硅孔雀石是一種含銅的礦石，含銅形態(tài)為，同時(shí)含有等雜質(zhì)。以硅孔雀石為原料制取硫酸銅的工藝流程如下圖：

請(qǐng)回答下列問題：
（1）完成步驟①中稀硫酸與發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式
；
用離子方程式表示雙氧水的作用_____________________________。
（2）步驟②調(diào)節(jié)溶液pH選用的最佳試劑是__________________

A．

B．CuO

C．A12O3

D．

（3）有關(guān)氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

由上表可知：當(dāng)溶液pH=4時(shí)，可以完全除去的離子是______，不能完全除去的離子是________。
（4）濾液B通過蒸發(fā)濃縮（設(shè)體積濃縮為原來的一半）、冷卻結(jié)晶可以得到晶體。某同學(xué)認(rèn)為上述操作會(huì)拌有硫酸鋁晶體的析出。請(qǐng)你結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)該同學(xué)的觀點(diǎn)予以評(píng)價(jià)（已知常溫下，飽和溶液中mol______________。
（5）若要測(cè)定硫酸銅晶體中結(jié)晶水的含量，需要的儀器是酒精燈、托盤天平、三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、坩堝鉗、研缽、藥匙、_________________。實(shí)驗(yàn)過程中硫酸銅晶體加熱失水后在空中冷卻后稱量，則測(cè)定結(jié)果______________(填“偏高”、  “偏低”或“不變”)。   

Answer 1

（1）H₄SiO₄（1分） 2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺= 2Fe³⁺+2H₂O（2分）
（2）B（2分）
（3）Fe³⁺（2分），Al³⁺（2分）
（4）該同學(xué)的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的（1分）通過計(jì)算可知，濾液B中C（Al³⁺）=3.2×10^-4 mol?L^-1,濃縮后C（Al³⁺）=6.4×10^-4 mol?L^-1《2.25 mol?L^-1，所以不會(huì)有硫酸鋁晶體洗出。（2分）
（5）坩堝（1分）偏低（1分）

試題分析：（1）根據(jù)原子守恒可知缺H₄SiO₄，孔雀石酸溶后有Fe²⁺，雙氧水有強(qiáng)氧化性，發(fā)生氧化還原反應(yīng)： 2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺= 2Fe³⁺+2H₂O；（2）調(diào)節(jié)pH=4的目的是沉淀Fe³⁺，最后得到硫酸銅晶體，為不引入雜質(zhì)，選擇B；（3）結(jié)合表中所給數(shù)據(jù)分析；（4）該同學(xué)的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，通過計(jì)算可知，濾液B中C（Al³⁺）=3.2×10^-4 mol?L^-1,濃縮后C（Al³⁺）=6.4×10^-4 mol?L^-1《2.25 mol?L^-1，所以不會(huì)有硫酸鋁晶體洗出；（5）坩堝，硫酸銅在空氣中中冷卻后吸收了部分水，導(dǎo)致質(zhì)量增大，測(cè)得結(jié)晶水含量偏低。