孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3.还含少量铁的化合物和硅的化合物.以孔雀石为原料可制备CuCl2·3H2O及纯碱.流程如下图.且知:溶液A只含Cu2+.Fe2+.Fe3+三种金属离子.且三种离子沉淀的pH如表所示.回答下列问题: (1)图中“试剂1 为 . (2)加入CuO作用是调节溶液pH.则pH的范围为 . 金属离子 Fe3+ Fe2+ Cu2+ pH 氢氧化物� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl₂·3H₂O及纯碱，流程如下图。且知：溶液A只含Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺三种金属离子，且三种离子沉淀的pH如表所示。回答下列问题：

（1）图中“试剂1”为　　　　　　　　　。

（2）加入CuO作用是调节溶液pH，则pH的范围为　　　　　　　　　。

金属离子	Fe³⁺	Fe²⁺	Cu²⁺
pH	氢氧化物开始沉淀	1.9	7.0	4.7
氢氧化物完全沉淀	3.2	9.0	6.7

（3）气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时，E和F应按一定先后顺序通人饱和食盐水中。其中，应先通入气体是　　　　（填物质的化学式）

（4）由溶液C获得CuCl₂·3H₂O，需要经过　　　　　、　　　　、过滤等操作。

（5）已知：常温下Cu（OH）₂的Ksp=2×10^-20。计算Cu²⁺+2H₂OCu(OH)₂+2H⁺反应平衡常数　　　　　　　　　　　　　　。

【答案】

(8分）(1)C1₂或H₂O₂(1分）(2)3.2，4.7 (2分）

(3)　NH₃(1分）(4)蒸发浓缩、(1分）冷却结晶 (1分） (5)5×10^-9(2分）

【解析】

试题分析：由于Fe²⁺沉淀为Fe(OH)₂的pH值与Cu²⁺沉淀为Cu(OH)₂的pH较大，而与Fe³⁺沉淀为Fe(OH)₃的pH相差较大，所以可以通过先将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，再调节溶液的pH使铁以Fe(OH)₃沉淀形式而被除去。为了使加入的氧化剂不带入新的杂质，显然用H₂O₂最好。出于同样的考虑，加入y调节溶液pH值时，应选用能与H⁺反应，而溶解度较小的物质如CuO为好，CuO稍多不会带入新杂质也不会使pH值升高太多而使Cu²⁺沉淀。

（1）由于亚铁离子沉淀时的pH值大于铜离子沉淀时的pH值，所以应该首先把亚铁离子氧化生成铁离子，然后在沉淀氢氧化铁即可，所以试剂1是氯水或双氧水。

（2）根据表中的数据可知，pH的范围为3.2≤pH＜4.7。

（3）气体E是二氧化碳，F是氨气。由于二氧化碳的溶解度小，而氨气极易溶于水，所以首先通入的是氨气。

（4）由溶液C获得CuCl₂·3H₂O，需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作。

（5）根据反应式可知K＝，则K＝。

考点：考查氯化铜晶体制备实验原理的有关判断以及纯碱制备的有关判断

点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生基础知识的巩固与训练，有利于培养学生规范、严谨的实验设计能力，提升学生的学科素养。该类试题需要注意的是该题需要明确的这种类型的试题主要是以实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。

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绿矾（FeSO₄?7H₂O）是治疗缺铁性贫血药品的重要成分．孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，还含有Fe、Si的化合物（含硅物质不溶于酸）．某工厂设计以孔雀石、废铁屑、稀硫酸等为原料制备CuSO₄?5H₂O与FeSO₄?7H₂O，流程如图所示．请回答下列问题：

（1）试剂①为

稀硫酸

，孔雀石与试剂①反应的主要化学方程式为

Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄═2CuSO₄+CO₂↑+3H₂O

．
（2）溶液A中的金属阳离子除Cu²⁺外，还可能含有Fe²⁺和Fe³⁺中的一种或两种，检验Fe³⁺存在的最佳试剂为

KSCN溶液

．为了确定溶液A中是否含有Fe²⁺并测定其浓度大小，设计以下实验方案：
①配制溶液．取A溶液10mL，配成250mL，配制溶液所需的仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的仪器是

250ml容量瓶

．
②滴定检测．取25mL所配溶液于锥形瓶中，滴加a mol?L^-1酸性KMnO₄溶液V ml时，溶液恰好变为淡紫色且半分钟内不变色．
③分析计算．A溶液中是否含有Fe²⁺？

含有

（填“含有”或“不含有”，若填“不含有”，则下列空白不用填写），则A溶液中C（Fe²⁺）为

5aVmol/L

．
（3）从以下试剂中选择：试剂②为

（填序号），选择原因是

既能将Fe²⁺氧化而又不引入新杂质

．
a．KMnO₄
b．（NH₄）₂S
c．H₂O₂
d．Cl₂
（4）已知滤渣C为Fe（OH）₃，试解释向溶液B中加入CuO的作用：

除去多余的稀硫酸，调节溶液的PH

．
（5）由溶液C获得CuSO₄?5H₂O，需要经过加热蒸发、

冷却结晶

、过滤等操作．除烧杯、漏斗外，过滤操作还需用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是

引流

．
（6）操作V得到的绿矾晶体用少量液体洗涤，该液体可以是

（填序号）．
A．冰水
B．蒸馏水
C．80%酒精溶液
D．CCl₄．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（2010?南通模拟）孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量Fe、Si的化合物．以孔雀石为原料可制备CuSO₄?5H₂O及纳米材料G，步骤如下：

已知：

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe³⁺	2.7	3.7
Fe²⁺	7.6	9.6
Cu²⁺	4.7	6.7

请回答下列问题：
（1）溶液A中含有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺．根据上述实验过程，可作为试剂①的最合理的是

（填代号）．
a．KMnO₄b．（NH₄）₂S c．H₂O₂ d．KSCN
（2）向溶液B中加入CuO的作用是

调节溶液的pH，促进Fe³⁺的水解

．
（3）由溶液C获得CuSO₄?5H₂O，需要经过

蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

操作．
（4）制备纳米材料G时，应向CaCl₂溶液中先通入

NH₃

（填化学式）写出该反应的化学方程式

2NH₃+CO₂+CaCl₂+H₂O=CaCO₃↓+2NH₄Cl

．
（5）欲测定溶液A中Fe²⁺的浓度，可取A溶液稀释一定倍数后，用KMnO₄标准溶液滴定，滴定时盛放待测液A的玻璃仪器是

锥形瓶

（填名称）；滴定达到终点的现象为

当滴入最后一滴KMnO₄，溶液变成紫红色且半分钟内不褪色

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量Fe、Si的化合物．实验室以孔雀石为原料制备CuSO₄?5H₂O及CaCO₃，步骤如下：
请回答下列问题：

（1）溶液A的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺．从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂①为

（填代号），检验溶液A中Fe³⁺的最佳试剂为

（填代号）．
a．KMnO₄ b．（NH₄）₂S c．H₂O₂ d．KSCN
（2）由溶液C获得CuSO₄?5H₂O，需要经过加热蒸发、

冷却结晶

、过滤等操作．过滤时为了防止滤液飞溅，应

使漏斗下端玻璃管与烧杯壁紧靠

．
（3）制备CaCO₃时，若实验过程中有氨气逸出，应选用下列

装置吸收（填代号）．

（4）欲测定溶液A中Fe²⁺的浓度，需要用容量瓶配制KMnO₄标准溶液进行氧化还原滴定，配制时等液面接近容量瓶刻度线时，应该继续进行的操作是

用胶头滴管向容量瓶中滴加蒸馏水，至溶液的凹液面正好与刻度线相平

．滴定时需要用用KMnO₄标准溶液润洗滴定管，润洗后的废液应从酸式滴定管的

下口

排出．

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科目：高中化学 来源： 题型：

孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量Fe、Si的氧化物，实验室以孔雀石为原料制备CuSO₄?5H₂O，步骤如图：
（1）写出Cu₂（OH）₂CO₃在水中的沉淀溶解平衡方程式

Cu₂（OH）₂CO₃（s）?2Cu²⁺（aq）+2OH^-（aq）+CO₃^2-（aq）

，溶液A的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺．检验溶液A中Fe³⁺的最佳试剂为

，试剂①为

（从下列所给字母中选填，下同）
a．KMnO₄b．KI c．H₂O₂d．KSCN
（2）写出溶液A到溶液B的离子方程式

H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂0

（3）试剂②是CuO，还可以是下列的

，作用是

调节溶液pH值，使Fe³⁺转化为Fe（OH）₃，除去Fe³⁺

．
a．CuCl₂ b．CuCO₃ c．Cu（OH）₂ d．CuSO₄
（4）沉淀C的化学式为

Fe（OH）₃

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量Fe、Si的化合物，实验室以孔雀石为原料制备CuSO₄?5H₂O及CaCO₃，步骤如下：
（1）溶液A的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺．从下列所给试剂中选择并填写字母：检验溶液A中Fe³⁺的最佳试剂为

；实验步骤中试剂①为

．
a．KMnO₄b．KI c．H₂O₂d．KSCN
（2）实验中CuO的作用是

消耗溶液中的H⁺调节pH，使Fe³⁺沉淀

．
（3）由溶液C获得CuSO₄?5H₂O，需要经过蒸发浓缩，

冷却结晶

、

过滤

等操作．
（4）制备CaCO₃时，向CaCl₂溶液中先通入

NH₃

（填CO₂或NH₃），通入CO₂气体时应选用下列

（填字母，下同）装置；若实验过程中有氨气逸出，应选用下列

装置回收．

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