Question

【题目】废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境．实验室利用废旧黄铜（Cu、Zn合金，含少量杂质Fe）制备胆矾晶体（CuSO45H2O）及副产物ZnO．制备流程图如图：

已知：Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似，pH＞11时Zn（OH）2能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2﹣ ． 如图表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0molL﹣1计算）．

	Fe3+	Fe2+	Zn2+
开始沉淀的pH	1.1	5.8	5.9
s沉淀完全的pH	3.0	8.8	8.9

请回答下列问题：
（1）试剂X可能是 ， 其作用是 ．
（2）加入ZnO调节pH=3～4的目的是 ．
（3）由不溶物生成溶液D的化学方程式为 ．
（4）由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是 ．
（5）下列试剂可作为Y试剂的是 ．
A．ZnO B．NaOH C．Na2CO3D．ZnSO4
若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量，则产生的现象是 ．
（6）测定胆矾晶体的纯度（不含能与I﹣发生反应的氧化性杂质）：准确称取0.5000g胆矾晶体置于锥形瓶中，加适量水溶解，再加入过量KI，用0.1000molL﹣1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗Na2S2O3标准溶液19.40mL．已知：上述滴定过程中的离子方程式如下：2Cu2++4I﹣═2CuI（白色）↓+I2 ， I2+2S2O32﹣═2I﹣+S4O62﹣
①胆矾晶体的纯度为 ．
②在滴定过程中剧烈摇动（溶液不外溅）锥形瓶，则所测得的纯度将会（填“偏高”、“偏低”或“不变”）．

Answer 1

【答案】
（1）H2O2；将Fe2+氧化为Fe3+
（2）降低H+浓度，促使Fe3+彻底水解生成 Fe（OH）3沉淀而除去
（3）Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
（4）蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤
（5）B；先产生白色沉淀后溶解
（6）97.00%；偏高
【解析】解：（1.）酸性条件下过氧化氢具有氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子，所以试剂X为H2O2 ， 所以答案是：H2O2；将 Fe2+氧化为 Fe3+；
（2.）氧化锌为碱性氧化物，能与H+反应，降低H+浓度，促使Fe3+彻底水解生成 Fe（OH）3沉淀而除去，所以答案是：降低H+浓度，促使Fe3+彻底水解生成 Fe（OH）3沉淀而除去；
（3.）因为双氧水在酸性溶液中先把铜氧化成氧化铜，当然这是一个微弱的反应，形成一个平衡，但是形成的氧化铜马上就会被稀硫酸溶解，平衡被打破，反应朝正方向进行，故而逐渐溶解，反应的化学方程式为：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O，所以答案是：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；
（4.）从溶液中得到固体需要蒸发浓缩、冷却结晶以及抽滤等操作，所以答案是：蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤；
（5.）此过程需要调节pH值大于11，故可以加入强碱：NaOH，由于pH＞11时Zn（OH）2能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2﹣ ， 类似与偏铝酸根，加入酸，先生成氢氧化锌沉淀，继续加入酸，沉淀溶解，所以答案是：B；先产生白色沉淀后溶解；
（6.）①CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为：2Cu2++4I﹣═2CuI↓+I2 ， 且发生I2+2S2O32﹣═2I﹣+S4O62﹣ ， 则可得关系式2Na2S2O3 ～2Cu2+ ，
则n（CuSO45H2O）=n（Na2S2O3）=0.100mol/L×19.40×10﹣3L=1.94×10﹣3mol，
m（CuSO45H2O）=1.94×10﹣3mol×250g/mol=0.4850g，
ω（CuSO45H2O）= ×100%=97.00%，所以答案是：97.00%；
②剧烈摇动锥形瓶，导致氧气参与氧化还原反应，从而消耗Na2S2O3标准溶液体积偏大，故测量纯度偏高，所以答案是：偏高．