问题 问答题

孔雀石的主要成分为CuCO3•Cu(OH)2,某同学设计从孔雀石中冶炼铜的方案如下:

(1)方案1:将它与焦炭一起加热,可以生成铜、二氧化碳、水.

①该反应的还原剂是______.

②CuCO3•Cu(OH)2与焦炭物质的量之比应该为______,实际中碳要过量一些.

(2)方案2:称量m g孔雀石,加过量的稀硫酸将其溶解,过滤,将滤液分成两等份.

Ⅰ:在一份中加入铁粉,获得铜.

①与铁粉反应的离子有______.

②观察到的实验现象为______.

③写出孔雀石被稀硫酸溶解的离子方程式______

Ⅱ:另一份用来测定孔雀石中铜的含量,步骤如下:

a.在溶液中加入足量KI,发生的反应为:

2Cu2++4I-=2CuI+I2

b. 以淀粉为指示剂,用Na2S2O3溶液测定生成的 I2,发生的反应为:

I2+2S2O32-=2I-+S4O62-

用去2.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液V mL.

①当溶液的颜色变为______  色时,说明反应恰好完全

②根据以上实验,测得孔雀石中铜的质量分数是______ (以含m、V的代数式表示)

答案

(1)①孔雀石受热发生分CuCO3•Cu(OH)2

 高温 
.
 
2CuO+CO2↑+H2O,由CuO炼铜,用焦炭还原发生:2CuO+C
 高温 
.
 
2Cu+CO2↑焦炭的化合价升高,是还原剂,故答案为:焦炭;

②由关系式CuCO3•Cu(OH)2~C,可知CuCO3•Cu(OH)2与焦炭物质的量之比1:1,故答案为:1:1;

(2)①孔雀石与稀硫酸反应:CuCO3•Cu(OH)2+4H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O,稀硫酸过量,向滤液中加入铁粉,CuSO4和H2SO4都能与铁粉反应:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4,H2SO4+Fe=H2↑+FeSO4,与铁粉反应的离子有Cu2+、H+

故答案为:Cu2+、H+

②孔雀石与稀硫酸反应:CuCO3•Cu(OH)2+4H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O,稀硫酸过量,现象粉末逐渐溶解,溶液变为蓝色,向滤液中加入铁粉,CuSO4和H2SO4都能与铁粉反应:CuSO4+Fe=Cu+FeSO4,H2SO4+Fe=H2↑+FeSO4,现象为:有气泡生成,出现红色金属,

故答案为:蓝色溶液逐渐变为浅绿色,黑色粉末逐渐减少,有气泡生成,出现红色金属;

③孔雀石与稀硫酸反应:CuCO3•Cu(OH)2+4H2SO4=2CuSO4+CO2↑+3H2O,离子方程式为:CuCO3•Cu(OH)2+4 H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,

故答案为:CuCO3•Cu(OH)2+4 H+=2Cu2++CO2↑+3H2O;

Ⅱ:①碘遇淀粉变蓝色,故选择淀粉作指示剂,当溶液由蓝色变为无色,且半分钟颜色不再变化说明滴定到达终点,故答案为:无;

 ②Cu2+~S2O32

    1             1

  n(Cu2+)      2.0×10-3mol/L×V×10-3L.

n(Cu2+)=2.0×10-6Vmol;铜的质量2.0×10-6Vmol×64g/mol=1.28×10-6Vg,由于mg孔雀石,加过量的稀硫酸将其溶解,过滤,将滤液分成两等份,所以一份滤液中含有

mg
2
孔雀石,所以测得孔雀石中铜的质量分数是

1.28×10-6Vg
mg
2
×100%=2.56×10-4V/m,

故答案为:2.56×10-4V/m.

选择题
填空题