Question

（12分）某粗氧化铜样品中含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质，某化学兴趣小组利用该样品制取胆矾晶体，测定胆矾晶体中结晶水的含量，并计算样品中氧化铜的含量，设计了如下方案进行实验。

查阅资料知Fe3+、Cu2+、Fe2+在水溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

请回答下列问题：

（1）在整个实验过程中，下列仪器中不可能用到的是__________（填编号）。

（2）物质X应选用_________（填字母）。

a.氢氧化钠 b.双氧水 c.铁粉 d.高锰酸钾

（3）为保证沉淀Ⅱ沉淀完全，操作③中溶液pH的调节范围为 。

（4）操作④的步骤有 、冷却结晶、 、自然干燥。

（5）在测定所得胆矾（CuSO4·xH2O）中结晶水x值的实验过程中：称量操作至少进行__ 次若测定结果x值偏大，可能的原因是_______________。

a．加热温度过高

b．胆矾晶体的颗粒较大

c．加热后放在空气中冷却

d．加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出

（6）该小组一位同学根据实验结果求出样品中CuO的质量分数为，另一位同学不同意，其原因是 。

Answer 1

（1）bc（ 2分）

（2）b（ 1分）

（3）3.7≤ pH ＜ 5.2 （ 2分） （4）加热浓缩、过滤（ 2分）

（5）4（ 1分）；a d（ 2分）

（6）调节pH时加入了氢氧化铜，胆矾中的铜元素不是都来自样品。（ 2分）

【解析】

试题分析：（１）根据题给流程知，在整个实验过程中涉及的实验操作有固体的称量（用到托盘天平）、溶液的滴加（用到胶头滴管）、过滤（用到烧杯、漏斗和玻璃棒）、溶液的蒸发和固体的灼烧（用到酒精灯、三脚架、蒸发皿、泥三角和坩埚），下列仪器中不可能用到的是分液漏斗和酸式滴定管，选bc；（2）根据题给流程知，步骤②和③的目的是除去铁元素，溶液A为硫酸亚铁和硫酸铜的混合液，结合题给信息，要除去铁元素，必须用物质X将亚铁离子氧化为铁离子，还不能引入杂质离子，应选用双氧水，选b；（3）根据题给信息知，为保证沉淀Ⅱ沉淀完全，操作③中溶液pH的调节范围为3.7≤ pH ＜ 5.2 ；（4）操作④为硫酸铜溶液制硫酸铜晶体，操作步骤有加热浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥；（5）在测定所得胆矾（CuSO4·xH2O）中结晶水x值的实验过程中：称量操作至少进行4次；a.加热温度过高 ，部分硫酸铜分解，测定结果偏大，正确；b.胆矾晶体的颗粒较大，晶体失水不完全，测定结果偏小，错误；c.加热后放在空气中冷却，硫酸铜又与水结合，测定结果偏小，错误；d.加热胆矾晶体时有晶体从坩埚中溅出，测定结果偏大，正确；选ad；（6）该小组一位同学根据实验结果求出样品中CuO的质量分数为，另一位同学不同意，其原因调节pH时加入了氢氧化铜，胆矾中的铜元素不是都来自样品。

考点：以氧化铜的提纯流程为载体考查物质的分离、提纯，化学实验基本操作及相关实验的误差分析和计算。