Question

粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属．某化学兴趣小组以硫酸铜溶液为电解液电解精炼钢之后，将电解液过滤得到滤液A和阳极泥，为测定滤液A中Fe²⁺、Cu²⁺的浓度，实验流程如下：

已知向c（Zn²⁺）=1mol/L的溶液中加入NaOH溶液，Zn（OH）₂沉淀生成与溶解的pH如下：

试回答下列问题：
（1）步骤2中涉及的操作是

过滤

、洗涤、晾干、称量；步骤4中的操作次为洗涤、灼烧、冷却、称量，其中检验沉淀已经洗涤干净的方法（操作方法、现象和结论）是

取少量最后一次洗涤液，滴加氯化钡溶液，若无沉淀生成，证明洗涤干净

．
（2）写出Zn（OH）₂的电离方程式

H⁺+HZnO₂^-?Zn（OH）₂?Zn²⁺+2OH^2-，

．
（3）滤液A中c（Cu²⁺）=

0.5

mol?L^-1，c（Fe²⁺）=

0.1

mol?L^-1．

Answer 1

分析：（1）将固体不溶物与液体分离的操作是过滤；通过检验洗涤液中是否含有硫酸根离子判断是否洗涤干净；
（2）根据Zn（OH）₂沉淀生成与溶解的pH可知，氢氧化锌具有两性，既能电离出氢离子，又能电离出氢氧根离子；
（3）根据步骤2得到3.2g固体是金属铜，可以计算出铜的物质的量及浓度；步骤4得到的4.8g固体是氧化铁，物质的量是0.03mol，含有铁原子0.06mol，减去铜离子与铁反应生成的铁离子，可以得到原滤液中的铁离子的物质的量，再计算出其浓度即可．

解答：解：（1）通过过滤操作，将铜单质从溶液中分离；可以通过检验洗涤液中是否含有硫酸根离子判断是否洗涤干净，所以检验沉淀已经洗涤干净的方法是：取少量最后一次洗涤液，滴加氯化钡溶液，若无沉淀生成，证明洗涤干净，
故答案为：过滤；取少量最后一次洗涤液，滴加氯化钡溶液，若无沉淀生成，证明洗涤干净；
（2）根据题中信息可知，氢氧化锌具有两性，既能电离出氢离子，又能电离出氢氧根离子，电离方程式为：H⁺+HZnO₂^-?Zn（OH）₂?Zn²⁺+2OH^2-，
故答案为：H⁺+HZnO₂^-?Zn（OH）₂?Zn²⁺+2OH^2-；
（3）步骤2得到3.2g固体是金属铜，物质的量是0.05mol，原滤液中铜离子的物质的量浓度为：

0.05mol

0.1L

=0.5mol/L，
步骤4得到的4.8g固体是氧化铁，物质的量是0.03mol，含有铁原子0.06mol，由于开始时加入了铁粉将0.05mol铜离子还原成铜，根据电子守恒，同时生成了0.05铁离子，所以原滤液中含有的铁离子物质的量为0.06mol-0.05mol=0.01mol，浓度为

0.01mol

0.1L

=0.1mol/L，
故答案为：0.5；0.1．

点评：本题考查考查物质的制备以及分离和提纯等知识，侧重于考查学生综合运用化学知识的能力，为高考常见题型，难度中等．