硅孔雀石的主要成分为CuCO3•Cu（OH）2和CuSiO3•2H2O，还含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质．以硅孔雀石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下：部分氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表氢

Question

硅孔雀石的主要成分为CuCO₃•Cu（OH）₂和CuSiO₃•2H₂O，还含有SiO₂、FeCO₃、Fe₂O₃、Al₂O₃等杂质．以硅孔雀石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下：

部分氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表

氢氧化物	Al（OH）3	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Cu（OH）2
开始沉淀的pH	3.3	1.5	6.5	4.2
完全沉淀的pH	5.2	3.7	9.7	6.7

请回答下列问题：
（1）滤渣B的主要成分是___（用化学式表示）；判断本实验能否调节溶液pH使杂质完全除去而不损失Cu²⁺，并简述理由___
（2）用离子方程式表示加入试剂A的作用___
（3）向滤液A中加入___（填字母）除去杂质最合适．
a．氨水   b．氧化铜  c．氢氧化钠  d．氢氧化铜
（4）从滤液B中提取胆矾的操作包括蒸发浓缩、___、过滤、用乙醇洗涤、用滤纸吸干等．
（5）测定产品纯度和胆矾中结晶水数目
①沉淀法测定产品纯度
取一定质量的样品溶于蒸馏水，加入足量的BaCl₂溶液和稀硝酸，过滤、洗涤、干燥、称重，实验结果发现测得的产品纯度偏高，可能的原因是___（填字母）
a．产品失去部分结晶水 b．产品中混有CuCl₂•2H₂O  c．产品中混有Al₂（SO₄）₃•12H₂O  d．产品中混有Na₂SO₄
②差量法测得结晶水数目
取ag样品盛装在干燥的坩锅里，灼烧至结晶水全部失去，称得无水硫酸铜的质量b g，则胆矾（CuSO₄•nH₂O）中n值的表达式为___．

Answer 1

（1）步骤中，调节pH=4时，所得滤渣B的成分依据表中数据可知，pH=4时，三价铁离子完全生成了氢氧化铁沉淀，而铝离子完全沉淀需要的PH是5.2，所以铝离子没有完全沉淀，铝离子有少量沉淀，所以渣B的成分为：Fe（OH）₃、Al（OH）₃ ，依据离子沉淀的PH值分析，铁离子全部沉淀PH=3.7，铝离子全部沉淀PH=5.2，铜离子开始沉淀PH=4.2，铝离子全部沉淀，铜离子液有沉淀，调节溶液pH不能使杂质完全除去而不损失Cu²⁺，
故答案为：Fe（OH）₃、Al（OH）₃ ；否，铝离子全部沉淀时铜离子有沉淀；
（2）上述分析可知加入试剂A为氧化亚铁离子为铁离子的氧化剂且不能引入锌的杂质，所以需要加入过氧化氢，双氧水酸性溶液中将亚铁离子氧化成铁离子，双氧水将亚铁离子氧化成铁离子的离子方程式为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
（3）由于滤液A显示酸性，加入的试剂能够中和溶液中的氢离子，还不能引进新的杂质，所以应该选用氧化铜，碱式碳酸铜，氢氧化铜，等，故选BC，
故答案为：bd．
（4）滤液B为硫酸铜溶液，通过蒸发浓缩、冷却结晶，过滤洗涤等操作可得到硫酸铜晶体；
故答案为：冷却结晶；
（5）①测得的产品纯度偏高，可能是样品失去结晶水导致样品质量减小，或混入的硫酸根离子和加入的氯化钡生成更多的硫酸钡，
a．产品失去部分结晶水导致样品质量减小，使测得的产品纯度偏高，故a正确；
b．产品中混有CuCl₂•2H₂O对测定纯度无影响，故b错误；
c．产品中混有Al₂（SO₄）₃•12H₂O，溶解后生成硫酸钡沉淀质量增大，故c正确；
d．产品中混有Na₂SO₄，溶解后生成硫酸钡沉淀质量增大，故d正确
故选acd；
②取ag样品盛装在干燥的坩锅里，灼烧至结晶水全部失去，称得无水硫酸铜的质量b g，结晶水的质量为ag-bg；依据物质的量之比计算n值，1：n=(bg)/(160g/mol)：(ag-bg)/(18g/mol)，计算得到n=(80(a-b))/(9b)，
故答案为：(80(a-b))/(9b)．