硅孔雀石是一种含铜的矿石,含铜形态为CuCO3·Cu(OH)2和CuSiO3·2H2O,同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质。以其为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图:
请回答下列问题:
29.完成步骤①中稀硫酸与CuSiO3·2H2O发生反应的化学方程式 :_________________;双氧水的作用是_____________________________。
30.将滤液B通过______________、_____________,过滤等操作可得到硫酸铜晶体。
31.测定硫酸铜晶体中结晶水的含量时,应将其放入坩埚中灼烧,加热失水后,若在空气中冷却称量,测定结果____________(填“偏高”、 “偏低”或“不变”)。
32.步骤②调节溶液pH,可以选用的试剂是__________________
(A)Fe2O3 (B)CuO (C)Al2O3 (D)Cu(OH)2
33.有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
步骤②中,调节pH=4时,所得滤渣B的成分的化学式为______________,滤液B中除Cu2+外,还含有的金属阳离子是________________。
CuSiO3·2H2O+H2SO4=CuSO4+H4SiO4+H2O(或CuSiO3·2H2O+H2SO4=CuSO4+H2SiO3+2H2O)(2分)将Fe2+ 氧化成Fe3+
利用质量守恒定律,可以判断未知物是硅酸,利用观察法配平反应方程式为:
CuSiO3•2H2O+H2SO4═CuSO4+H2SiO3+2H2O;双氧水将亚铁离子氧化成铁离子的离子方程式为:2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O,故答案为:CuSiO3·2H2O+H2SO4=CuSO4+H4SiO4+H2O(或CuSiO3·2H2O+H2SO4=CuSO4+H2SiO3+2H2O)将Fe2+ 氧化成Fe3+ 。
根据质量守恒定律,未知物应该是硅酸,利用观察法配平反应方程式即可;双氧水将亚铁离子氧化成铁离子的离子方程式;
本题考察了化学方程式的书写,根据质量守恒定律,未知物应该是硅酸
蒸发浓缩、冷却结晶(2分)
滤液得到溶质晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶,过滤洗涤得到硫酸铜晶体。故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶。
滤液得到溶质晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶,过滤洗涤得到硫酸铜晶体。
滤液得到溶质晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶,过滤洗涤得到硫酸铜晶体。
偏低(2分)
测定硫酸铜晶体中结晶水的含量,需要的仪器是酒精灯、托盘天平、三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、坩埚钳、研钵、药匙和坩埚;若是在空中冷却后称量,导致称量的剩余固体质量偏大,计算出结晶水的质量偏小,结果偏低,故答案为:偏低。
测定硫酸铜晶体中结晶水的含量,需要的仪器是酒精灯、托盘天平、三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、坩埚钳、研钵、药匙和坩埚;若是在空中冷却后称量,导致称量的剩余固体质量偏大,计算出结晶水的质量偏小,结果偏低,
本题考察了测定结果误差的分析,在空中冷却后称量,导致称量的剩余固体质量偏大。
(B) (D)
由于滤液A显示酸性,加入的试剂能够中和溶液中的氢离子,还不能引进新的杂质,所以应该选用氧化铜或氢氧化铜,故选BD。
本题考察了试剂的选取。
根据滤液A显示酸性,加入的试剂不能引进新的杂质进行分析;
Fe(OH)3、Al(OH)3 (2分 各1分) ,Al3+ (1分)
有表中数据可知,pH=4时,三价铁离子完全生成了氢氧化铁沉淀,而铝离子完全沉淀需要的PH是5.2,所以铝离子没有完全沉淀;故答案为: Fe(OH)3、Al(OH)3 ,Al3+ 。
本题考察了物质和离子的推断。
根据氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH列表进行分析PH=4完全沉淀、不完全沉淀的离子;
本题考察了物质和离子的推断,根据氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH列表进行分析PH=4完全沉淀、不完全沉淀的离子;