二、填空题
11.(2015·浙江嘉兴一模)某化学活动小组按下图所示流程由粗氧化铜样品(含少量氧化亚铁及不溶于酸的杂质)制取无水硫酸铜。
已知Fe3+、Cu2+、Fe2+三种离子在水溶液中形成氢氧化物沉淀的pH范围如下图所示：
请回答下列问题：
(1)在整个实验过程中，下列实验装置不可能用到的是________(填序号)。
(2)溶液A中所含溶质为________;物质X应选用________(填序号)。
①氯水 ②双氧水 ③铁粉 ④高锰酸钾
(3)从溶液C中制取硫酸铜晶体的实验操作为______________________________。
(4)用“间接碘量法”可以测定溶液A(不含能与I-发生反应的杂质)中Cu2+的浓度。过程如下：
第一步：移取10.00 mL溶液A于100 mL容量瓶中，加水定容至100 mL。
第二步：取稀释后溶液20.00 mL于锥形瓶中，加入过量KI固体，充分反应生成白色沉淀与碘单质。
第三步：以淀粉溶液为指示剂，用0.050 00 mol·L-1的Na2S2O3标准溶液滴定，前后共测定三次，达到滴定终点时，消耗Na2S2O3标准溶液的体积如下表：(已知：I2+2S2O===2I-+S4O)
滴定次数 第一次 第二次 第三次 滴定前读数(mL) 0.10 0.36 1.10 滴定后读数(mL) 20.12 20.34 22.12
①CuSO4溶液与KI的反应的离子方程式为______________________________。
②滴定中，Na2S2O4标准溶液应放在________(填“酸式滴定管”或“碱式滴定管”)中，滴定终点的现象是______________________________。
③溶液A中c(Cu2+)=________mol·L-1。
解析：粗氧化铜中加入过量的稀硫酸后发生下列反应：CuO+H2SO4===CuSO4+H2O、FeO+H2SO4===FeSO4+H2O，过滤后得到的沉淀Ⅰ是不溶于酸的杂质，溶液A中含有的溶质是生成的CuSO4、FeSO4和过量的H2SO4。向溶液A中加入氧化剂X，将Fe2+氧化为Fe3+，从而得到溶液B，考虑到不能引入新杂质，X最好选用双氧水。向溶液B中再加入适量的Cu(OH)2固体，可反应掉部分过量的硫酸，生成硫酸铜，同时使溶液pH升高到4.0，使Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀，然后过滤，得到的沉淀Ⅱ就是Fe(OH)3，溶液C就是含少量硫酸的硫酸铜溶液，将此溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，即可得到硫酸铜晶体，将硫酸铜晶体加热失水，制得无水硫酸铜。整个过程涉及溶解、过滤、蒸发结晶、灼烧固体等操作，没有涉及气体制备和萃取分液操作，因此装置①、③是不可能用到的。用“间接碘量法”测定溶液A中Cu2+浓度时，根据实验现象可知，向溶液A中加入过量KI固体时生成了白色沉淀与碘单质，说明发生了氧化还原反应，Fe2+不能氧化I-，氧化剂只能是Cu2+，其本身被还原为Cu+，Cu+与I-结合成CuI白色沉淀，据此可写出有关的离子方程式。Na2S2O3的水溶液呈碱性，滴定时应放在碱式滴定管中。根据实验数据可知，第三次滴定的数据存在明显问题，误差过大，应舍去，按第一次和第二次的数据计算，平均消耗Na2S2O3溶液的体积是20.00 mL，根据2Cu2+～I2～2S2O，20.00 mL稀释后的溶液A中Cu2+的物质的量n(Cu2+)=n(S2O)=0.02000 L×0.05000 mol·L-1=0.00100 mol，则原溶液A中Cu2+的物质的量浓度c(Cu2+)=×5=0.5000 mol·L-1。
答案：(1)①③
(2)CuSO4、FeSO4、H2SO4 ②
(3)蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
(4)①2Cu2++4I-===2CuI↓+I2
②碱式滴定管 最后一滴标准液滴入，溶液由蓝色变为无色，振荡，半分钟内溶液无明显变化
③0.5000
