Question

為測定粗氧化銅（其中含少量氧化亞鐵及不溶于酸的雜質）中CuO的質量分數，并制取無水硫酸銅，某化學活動小組進行了下列實驗：

已知Fe³⁺、Cu²⁺、Fe²⁺三種離子在溶液中形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：

請回答下列問題：
（1）在整個實驗過程中，下列實驗裝置不可能用到的是

d

（填字母），裝置d中儀器A和B的名稱分別為

蒸餾燒瓶，冷凝管

．

（2）溶液A中所含溶質的化學式為

FeSO₄、CuSO₄、H₂SO₄

．
（3）步驟②發生反應的離子方程式為

2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O

．
（4）沉淀II的化學式為

Fe（OH）₃

．
（5）粗氧化銅樣品中CuO的質量分數為

m1-m2- 72m3 107

m1

×100%

．（列出計算式）

Answer 1

分析：（1）稱量一定質量的藥品用到托盤天平，本實驗還有過濾和蒸發操作，沒用到蒸餾；
（2）根據物質的性質和藥品的用量來分析；
（3）根據物質的性質結合質量守恒定律、電荷守恒、氧化還原反應得失電子守恒等角度書寫離子方程式；
（4）分析表中數據，根據物質的性質判斷沉淀成分；
（5）根據質量守恒，利用關系式法計算質量分數；

解答：解：（1）實驗中用到的化學操作有稱量、過濾和蒸發，沒有蒸餾操作，蒸餾用到的儀器有蒸餾燒瓶、冷凝管、牛角管、接收器以及酒精燈和鐵架臺等．
故答案為：d；蒸餾燒瓶，冷凝管；
（2）氧化銅和氧化亞鐵分別與硫酸反應生成硫酸銅和硫酸亞鐵，又硫酸過量，故答案為：FeSO₄、CuSO₄、H₂SO₄；
（3）Fe²⁺具有還原性，H₂O₂具有氧化性，二者在酸性條件下發生氧化還原反應生成Fe³⁺和H₂O，故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；（4）Fe（OH）₃；
（5）沉淀II為Fe（OH）₃，根據鐵元素守恒：FeO～FeSO₄～Fe（OH）₃，可知FeO的質量應為：

72×m3

107

，所以CuO的質量為：m₁-m₂-

72×m3

107

，
粗氧化銅樣品中CuO的質量分數為

m1-m2- 72m3 107

m1

×100%，故答案為：

m1-m2- 72m3 107

m1

×100%．

點評：本題為物質的組成探究題，做題時注意分析生成流程，掌握物質的性質和實驗基本操作，本題難度一般．