Question

（16分）氧化銅有多種用途，如用作玻璃著色劑、油類脫硫劑等。為獲得純凈的氧化銅，某同學用工業硫酸銅(含硫酸亞鐵等雜質)進行如下實驗：

經查閱資料得知，在溶液中通過調節溶液的酸堿性而使Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺分別生成沉淀的pH如下：

物質	Cu(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3
開始沉淀pH	6.0	7.5	1.4
沉淀完全pH	13	14	3.7

⑴ 步驟Ⅰ的目的是除不溶性雜質。所需操作的名稱是________、________。

⑵ 步驟Ⅱ的目的是除硫酸亞鐵。操作步驟是先滴加H₂O₂溶液，稍加熱，當Fe²⁺轉化完全后，慢慢加入Cu₂(OH)₂CO₃粉末，攪拌，以調整溶液pH在一定范圍之內，加熱煮沸一段時間，過濾，用稀硫酸酸化濾液至pH=1。

①寫出用H₂O₂溶液除去硫酸亞鐵的離子方程式____________________________。

②調整pH 的范圍應該在____________之間。

⑶ 步驟Ⅲ的目的是得到CuSO₄·5H₂O晶體。操作是將溶液加熱蒸發至有晶膜出現時，停止加熱，_____________，水浴加熱烘干。采用水浴加熱的原因是____                       。

⑷ 該同學用CuSO₄溶液進行如下探究實驗：取A、B兩支試管，分別加入 2 mL  5%H₂O₂溶液，再向H₂O₂溶液中分別滴入0.1 mol·L^－１ FeCl₃和CuSO₄ 溶液各1 mL，搖勻，觀察到滴入FeCl₃ 溶液的試管產生氣泡更快，由此得到結論：Fe³⁺對H₂O₂溶液分解的催化效率比Cu²⁺高，該同學的結論是否正確________（填正確或錯誤），請說明原因                           。

 

Answer 1

⑴ 溶解(2分)、過濾(2分)

⑵ ①2Fe²⁺+H₂O₂ +2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O(3分)       ②3.7-6.0(2分)

⑶ 冷卻結晶(2分)   防止CuSO₄·5H₂O晶體分解(2分)

⑷ 錯誤 (1分)   根據控制變量的思想，所用溶液的陰離子不同，無法比較陽離子的催化效率(2分)

解析:略