孔雀石制备五水硫酸铜孔雀石里含有铁,硅杂质,先加稀硫酸,后二氧化硅,硫酸铜,二氧化碳,后来加双氧水得到溶液A,加氧化铜过

（1）由于碱式碳酸铜加热会生成氧化铜、水和二氧化碳，与硫酸反应会生成水、硫酸铜和二氧化碳，所以A是二氧化碳，B是蓝色的硫酸铜，硫酸铜能与铁反应生成硫酸亚铁和铜，而由于铁过量，所以固体是铁和铜；
（2）由于硫酸不能铜与反应但能与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，所以①的反应方程式为Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；反应②是氧化铜和一氧化碳的反应，方程式为CuO+CO

△
.
Cu+CO₂；
（3）操作a分离的是固体和液体，所以该过程是过滤操作；
（4）小红同学设计的两种途径中途径I更合理，因为途径Ⅱ需要加热，消耗较多的能量；
故答案为：（1）CO₂；Fe、Cu；（2）Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑；CuO+CO

△
.
Cu+CO₂；（3）过滤；（4）Ⅰ；途径Ⅱ需要加热，消耗较多的能量；

点评：
本题考点： 物质的鉴别、推断；常见气体的检验与除杂方法；酸的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 本题考查了利用碱式碳酸铜制备铜，完成此题，可以依据物质的性质进行．

①碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜、水、二氧化碳，用观察法配平，二氧化碳后面标上上升符号，反应条件是加热，所以方程式是Cu₂（OH）₂CO₃

△
.
2CuO+H₂O+CO₂↑；碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，用观察法配平，二氧化碳后面标上上升符号，反应条件是加热，所以方程式是：2CuO+C

△
.
2Cu+CO₂↑；
②在导管上接上橡皮管，放上止水夹，先将导管从石灰水中取出，然后用弹簧夹夹紧胶皮管，让产物自然冷却；
③碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳，碳再与二氧化碳反应生成一氧化碳，所以导出的气体中可能含有的有害气体是一氧化碳；为防止它污染环境一般用点燃的方法，将一氧化碳转化为二氧化碳，所以防止它污染环境一般用点燃的方法进行处理．
故答案为：①Cu₂（OH）₂CO₃

△
.
2CuO+H₂O+CO₂↑；2CuO+C

△
.
2Cu+CO₂↑；②在导管上接上橡皮管，放上止水夹，先将导管从石灰水中取出，然后用弹簧夹夹紧胶皮管，让产物自然冷却；③一氧化碳；点燃．

点评：
本题考点： 盐的化学性质；碳的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 此题考查了碱式碳酸铜加热分解产物水与二氧化碳、氧化铜，碳和氧化铜黑色混合物成分反应的生成物，还需要熟悉化学方程式的书写注意事项．

（1）制备的产物为硫酸盐，碱式碳酸铜又不溶于水，试剂①为稀硫酸，反应方程式为：Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑，
故答案为：稀硫酸；Cu₂（OH）₂CO₃+2H₂SO₄=2CuSO₄+3H₂O+CO₂↑；
（2）检验Fe³⁺选择KSCN溶液，Fe³⁺遇KSCN溶液变血红色，故答案为：KSCN溶液；
①一般用量筒量取溶液，在烧杯中溶解（可用量筒量取水），用玻璃棒搅拌，冷却后转移到250mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗涤并将洗涤液移入容量瓶中，当加水至液面距离刻度线1～2cm时，改用胶头滴管滴加至溶液凹面与刻度线水平相切，盖好瓶塞，摇匀．
所以需要的仪器为：托盘天平、药匙、烧杯、筒量（可用、也可不用）、玻璃棒、250ml容量瓶、胶头滴管．
故答案为：250ml容量瓶；
③原溶液被稀释后，Cu²⁺呈浅蓝色，Fe³⁺呈浅黄色，两者都不与高锰酸钾溶液反应，所以滴定时参加反应的离子是Fe²⁺，故A溶液中含有Fe²⁺；由关系式：5Fe²⁺～MnO₄^-，可得A溶液中C（Fe²⁺）为=5aVmol/L，故答案为：含有；5aVmol/L；
（3）为使Fe²⁺、Fe³⁺一块沉淀，要加氧化剂将Fe²⁺氧化而又不引入新杂质，选H₂O₂，故答案为：C；既能将Fe²⁺氧化而又不引入新杂质；
（4）氧化铜和酸反应调节溶液PH使铁离子全部沉淀，加入的试剂不能引入新的杂质，故答案为：除去多余的稀硫酸，调节溶液的PH；
（5）从溶液中要析出晶体，采用冷却结晶法；过滤时要用到玻璃棒引流，故答案为：冷却结晶；引流；
（6）冰水和蒸馏水均使晶体损耗较多，四氯化碳不能洗去杂质，故选80%酒精溶液，故答案为：C．

点评：
本题考点： 铜金属及其重要化合物的主要性质；硫酸亚铁的制备．

考点点评： 本题考查金属及其重要化合物的主要性质，题目难度中等，注意（4）中沉淀铁离子时不能引入新的杂质．

（1）由工艺流程转化关系可知，实现由溶液A至溶液B转化，目的是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，试剂①应为氧化剂，且不能引入新的杂质，都是氧化剂，但是只有双氧水是绿色氧化剂，不会引进杂质离子，其余三个都会引进杂质离子，双氧水和亚铁离子之间的反应为：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：B；2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）由工艺流程转化关系可知，试剂②应为调节溶液pH值，使Fe³⁺转化为Fe（OH）₃，除去Fe³⁺，不能沉淀Cu²⁺，由金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH可知，Fe³⁺从pH=2.7开始沉淀，在pH=3.7沉淀完全，Cu²⁺从pH=5.4开始沉淀，所以应该可知pH范围为3.7～5.4．由溶液获得CuCl₂•xH₂O晶体需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等．氯化铜易溶于水，使用无水乙醇代替水进行洗涤，防止CuCl₂•xH₂O晶体溶解损失．
故答案为：3.7～5.4；蒸发浓缩、冷却结晶；防止CuCl₂•xH₂O晶体溶解损失．
（3）①CuCl₂•xH₂O晶体加热时会发生水解CuCl₂+2H₂O⇌Cu（OH）₂+2HCl，有HCl气体放出，CuCl₂质量偏小，测得x值偏大．
故答案为：CuCl₂•xH₂O晶体加热时会发生水解．

点评：
本题考点： 铜金属及其重要化合物的主要性质；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质．

考点点评： 本题考查学生阅读获取信息能力、对工艺流程理解与实验条件控制、实验方案的评价、化学计算、物质分离提纯除杂等有关实验操作以及在新情境下综合运用知识解决问题的能力．题目难度中等，要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息解决问题的能力，注意基础知识的全面掌握．

（1）石灰石高温煅烧生成二氧化碳和氧化钙；孔雀石高温煅烧生成二氧化碳、水和氧化铜；所以C是二氧化碳，A是氧化钙，氧化钙与水反应生成B氢氧化钙；又由于D可以与硫酸反应，所以D为氧化铜，E为硫酸铜；
（2）孔雀石高温煅烧生成二氧化碳、水和氧化铜，方程式为：Cu₂（OH）₂CO₃

高温
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2CuO+CO₂↑+H₂O．
故答案为：（1）CaO；Ca（OH）₂；CO₂；CuO；
（2）Cu₂（OH）₂CO₃

高温
.
2CuO+CO₂↑+H₂O．

点评：
本题考点： 物质的鉴别、推断；盐的化学性质；化学式的书写及意义；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 本题为框图式物质推断题，完成此题，关键是找准解题突破口，直接得出有关物质的化学式，然后根据框图结合物质的性质，得出其他物质的化学式．

明矾的主要成分是KAl（SO₄）₂•12H₂O，与过量碱反应生成A，CuCO₃•Cu（OH）₂（碱式碳酸铜），受热易分解生成CuO、CO₂、H₂O，G是一种黑色金属氧化物，G为CuO，F是一种气体，A+F反应生成沉淀，则A为KAlO₂，F为CO₂，B是两性氧化物，B为Al₂O₃，B电解生成D，D是一种金属单质，则D为Al，E为O₂，
（1）由上述分析可知，A为KAlO₂，B为Al₂O₃，D为Al，E为O₂，F为CO₂，G为CuO，故答案为：KAlO₂；Al₂O₃；Al；O₂；CO₂；CuO；
（2）明矾溶液和过量NaOH溶液反应的离子方程式为Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案为：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）D可以跟黑色的金属氧化物G在高温下反应生成另一种金属单质为Cu，该反应为2Al+3CuO

高温
.
Al₂O₃+3Cu，故答案为：2Al+3CuO

高温
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Al₂O₃+3Cu．

点评：
本题考点： 无机物的推断；常见金属元素的单质及其化合物的综合应用．

考点点评： 本题考查无机物的推断，物质的推断是解答本题的关键，注意结合物质的性质及转化关系来分析解答，题目难度不大．

（1）根据碱式碳酸铜受热会分解生成二氧化碳等三种氧化物，可知分解生成氧化铜、水、二氧化碳，该反应的化学方程式为Cu₂（OH）₂CO₃

△
.
2CuO+H₂O+CO₂↑；
故答案为：Cu₂（OH）₂CO₃

△
.
2CuO+H₂O+CO₂↑；
（2）设反应生成的CuO的质量为x
Cu₂（OH）₂CO₃

△
.
2CuO+H₂O+CO₂↑
160 44
x1.1g
[160/x=
44
1.1g]
x=4g
4g×[64/64+16]×100%=3.2g
样品中铜元素的质量分数=[3.2g/20g]×100%=16%
（3）设反应生成的CuSO₄的质量为y
CuO+H₂SO₄═CuSO₄+H₂O
80160
4gy
[80/4g=
160
y]
y=8g
所得溶液的溶质质量分数=[8g/4g+96g]×100%=8%
答：（2）样品中铜元素的质量分数为16%；（3）所得溶液的溶质质量分数为8%．

点评：
本题考点： 根据化学反应方程式的计算；有关溶质质量分数的简单计算．

考点点评： 由于样品中杂质加热不分解，不溶于水也不与酸反应，因此根据质量守恒定律，与硫酸反应后所得溶液质量=参加反应氧化铜的质量+所加稀硫酸的质量．

（1）①孔雀石的主要成分是Cu₂（OH）₂CO₃，其主要杂质为Fe、Si等，是以铁盐或者铁的氧化物形式存在，而S是以二氧化硅的形式存在，二氧化硅不溶解于酸．所以用稀硫酸浸取孔雀石粉，其中铜、铁以硫酸盐的形式进入溶液，SiO₂作为不溶物而分离出来．故X的化学式为：H₂SO₄；
②溶液中残留的少量Fe³⁺及其它可溶性杂质则可利用CuSO₄•5H₂O的溶解度随温度升高而增大的性质，通过重结晶的方法除去．重结晶后，杂质留在母液中，从而达到纯化CuSO₄•5H₂O的目的．故答案为：冷却结晶或结晶．
（2）在金属活动顺序中，金属的位置越靠前它的活动性就越强；排在氢前面的金属能与酸反应放出氢气，而且位置在前的金属可以把位于其后的金属从他们的盐溶液中置换出来．故答案为：Zn+CuSO₄═ZnSO₄+Cu（其他合理答案也可）．
利用非金属单质碳或氢气及一氧化碳与氧化铜反应制铜，利用的是它们的还原性质，在这一反应中，氧化铜中的氧被夺去，铜被还原出来，所以答案为：
①2CuO+C

高温
.
2Cu+CO₂↑或CuO+H₂

△
.
Cu+H₂O
②CuO+CO

△
.
Cu+CO₂
（3）SiO₂与C在高温下的反应原理和氧化铜与碳的反应原理相同，是还原反应．因为SiO₂是氧化物，但同时它又是化合物的一种，所以他们之间的反应又是置换反应．故答案为：SiO₂+2C

高温
.
Si+2CO↑，置换反应．

点评：
本题考点： 探究金属铜的冶炼原理；金属活动性顺序及其应用；碳、一氧化碳、氢气还原氧化铜实验；酸的化学性质；化学式的书写及意义；反应类型的判定；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 本题属于一道制备物质的综合性解答题，解此类问题关键要抓住主要知识点．比如本题，一要清楚由孔雀石制备五水硫酸铜的原理和过程，二要牢牢掌握金属活性顺序，此外还要明白还原反应和置换反应的原理．总之，同学们在学习中要善于综合运用所学知识，理清知识之间的联系和区别．

（1）A装置是吸收水分的装置因其为液体，故是浓硫酸；而检验二氧化碳的存在一般用到的是澄清石灰水．
故应填：①浓硫酸②碱式碳酸铜加热分解的产物中有二氧化碳，Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
（2）此实验分别是从两方面入手的①是给固体加热固体无变化说明没有碳，因为碳在加热时会生成二氧化碳；而加入稀硫酸全部反应，说明无碳，因为碳不与硫酸反应，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜的溶液．
故应填①黑色粉末没有变化（黑色粉末灼烧前后质量没有变化等） ②取少量剩余黑色粉末，加入足量稀硫酸，充分反应
③黑色粉末消失，生成蓝色溶液
（3）找到最佳质量比可通过一种物质的量不变，而改变另一种物质进行探究．故可填：具有控制变量的意识（使用控制变量法等）

点评：
本题考点： 探究金属铜的冶炼原理；实验探究物质的组成成分以及含量；实验步骤的探究；二氧化碳的检验和验满；碳的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 此题考查了碱式碳酸铜加热分解产物水与二氧化碳的鉴定，并进行了黑色固体混合物成分的鉴定，碳和氧化铜黑色混合物成分的鉴定可采用加热或加入酸的方式进行，还进行了反应物最佳质量比的鉴定．

由提示知：孔雀石加热时分解，生成氧化铜、二氧化碳和水，故方程式为：Cu₂（OH）₂CO₃

△
.
2CuO+H₂O+CO₂↑；加热时，用木炭作还原剂把氧化铜中的铜还原出来，根据反应物的组成，还应生成二氧化碳，但条件应是加热，故方程式为：C+2CuO

高温
.
2Cu+CO₂↑．
故选Cu₂（OH）₂CO₃

△
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2CuO+H₂O+CO₂↑；C+2CuO

高温
.
2Cu+CO₂↑．

点评：
本题考点： 探究金属铜的冶炼原理；金属的化学性质；碳的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．

考点点评： 解题时要充分利用信息，不能对不熟悉的反应无所适从，同时掌握基础知识，提高知识的衍生能力．

（1）由工艺流程转化关系可知，实现由溶液A至溶液B转化，目的是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，试剂①应为氧化剂，且不能引入新的杂质．
A．Cu不能与Fe²⁺反应，故A错误；
B．Cl₂可以将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，且不引入新杂质，故B正确；
C．NH₃•H₂O可以沉淀Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，引入铵根离子，故C错误；
D．NaOH可以沉淀Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺，引入钠离子，故D错误．
故选：B．
（2）由工艺流程转化关系可知，试剂②应为调节溶液pH值，使Fe³⁺转化为Fe（OH）₃，除去Fe³⁺，不能沉淀Cu²⁺，由金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH可知，Fe³⁺从pH=2.7开始沉淀，在pH=3.7沉淀完全，Cu²⁺从pH=5.4开始沉淀，所以应该可知pH范围为3.7～5.4．
由溶液获得CuCl₂•xH₂O晶体需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等．
氯化铜易溶于水，使用无水乙醇代替水进行洗涤，防止CuCl₂•xH₂O晶体溶解损失．
故答案为：3.7～5.4；蒸发浓缩、冷却结晶；防止CuCl₂•xH₂O晶体溶解损失．
（3）①CuCl₂•xH₂O晶体加热时会发生水解CuCl₂+2H₂O⇌Cu（OH）₂+2HCl，有HCl气体放出，CuCl₂质量偏小，测得x值偏大．
故答案为：CuCl₂•xH₂O晶体加热时会发生水解．
②b g为CuO质量为[bg/80g/mol]=[b/80]mol，根据铜元素守恒可知，n（CuO）=n（CuCl₂•xH₂O），所以ag=[b/80]mol×（135+18x）g/mol，解得，x=[80a−135b/18b]．
故答案为：[80a−135b/18b]．

点评：
本题考点： 制备实验方案的设计；化学方程式的有关计算；常见阳离子的检验；探究物质的组成或测量物质的含量．

考点点评： 考查阅读获取信息能力、对工艺流程理解与实验条件控制、实验方案的评价、化学计算、物质分离提纯除杂等有关实验操作以及在新情境下综合运用知识解决问题的能力．题目难度中等，要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息解决问题的能力，注意基础知识的全面掌握．

设孔雀石样品中碱式碳酸铜的质量为x，生成的二氧化碳的质量为y
Cu₂（OH）₂CO₃+4HCl=2CuCl₂+CO₂↑+3H₂O
222 14627044
X146g×10%y
[222/146＝
x
146g×10%] X=22.2g
[146/44＝
146g×10%
y] Y=27g
该孔雀石样品中碱式碳酸铜的质量分数是：[22.2/30]×100%=74%
反应后所得溶液中溶质的质量分数是[27/146+22.2−4.4]×100%=16.5%
答：孔雀石样品中碱式碳酸铜的质量分数是74%，反应后所得溶液中溶质的质量分数是16.5%．

点评：
本题考点： 根据化学反应方程式的计算；有关溶质质量分数的简单计算．

考点点评： 本题主要考查了根据化学方程式的计算，解题的关键是会根据质量守恒定律由参加反应的碱式碳酸铜和稀盐酸的质量以及生成的二氧化碳的质量求出反应后生成的溶液的质量．