工業(yè)制備氯化銅時,將濃鹽酸用蒸氣加熱至80 ℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含雜質(zhì)Fe2O3、FeO),充分攪拌,使之溶解,得一強酸性的混合溶液,現(xiàn)欲從該混合溶液中制備純凈的CuCl2溶液,采用以下步驟[參考數(shù)據(jù):pH≥9.6時,F(xiàn)e2完全水解成Fe(OH)2;pH≥6.4時,Cu2完全水解成Cu(OH)2;pH≥3.7時,F(xiàn)e3完全水解成Fe(OH)3]。請回答以下問題:
(1)第一步除去Fe2,能否直接調(diào)整溶液pH=9.6,將Fe2沉淀除去?     ,(填“能” 或“不能”)理由是                            ,
(2)有人用強氧化劑NaClO先將Fe2氧化為Fe3,再調(diào)整溶液的PH將Fe3沉淀除去:
①加入NaClO后,溶液的pH變化是________(填代號)。
A.一定增大   B.一定減小     C.可能增大    D.可能減小
②你認為用NaClO作氧化劑是否妥當?   ,(填“是” 或“否”)現(xiàn)有下列幾種常用的氧化劑,可用于除去混合溶液中Fe2的有________(有幾個選幾個,填代號)。
A.濃HNO3      B.Cl2           C.KMnO4     D.H2O2
(3)加入適當物質(zhì)調(diào)整溶液pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,可以達到除去Fe3+而不損失CuCl2的目的,則調(diào)整溶液pH可選用下列物質(zhì)中的___________。
A.NaOH          B.NH3·H2O      C.CuO       D.Cu(OH)2
(1)不能…..1分,因Fe2沉淀的pH最大,F(xiàn)e2沉淀完全時,Cu2、Fe3也會沉淀完全…..2分
(2)①A…..2分  ②否   BD…2分(填對一個得1分,見錯不得分    ③CD

試題分析:第一步除去Fe2,因直接加堿,調(diào)整溶液pH≥9.6,F(xiàn)e2+以Fe(OH)2形式完全沉淀,此時的pH≥9.6,同時Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀,不但除去了Fe2+,也除去了Cu2+,不符合除雜的原則;(2)①NaClO溶液顯堿性,加入后溶液溶液的pH會增大;②氯水、KMnO4溶液、HNO3溶液雖能將Fe2+氧化為Fe3+,但引入新的雜質(zhì),可用H2O2溶液,被還原后生成水,沒有新雜質(zhì)生成;③除雜質(zhì)至少要滿足兩個條件:①加入的試劑只能與雜質(zhì)反應,不能與原物質(zhì)反應;②反應后不能引入新的雜質(zhì),四個選項中,只有雙氧水氧化后生成水,雙氧水受熱見光易分解,沒有多余雜質(zhì);調(diào)整溶液的pH時,加入的物質(zhì)不能引進新的雜質(zhì)粒子,氫氧化鈉中含有鈉離子,氨水反應后生成銨根離子,所以氫氧化鈉和氨水能引進新的雜質(zhì)離子,CuO粉末、Cu(OH)2懸濁液反應后生成銅離子和水而不引進新的雜質(zhì)離子,故選CD.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源:不詳 題型:單選題

為了驗證Fe3的性質(zhì),某化學興趣小組設計了下圖所示的一組實驗,其中實驗方案設計錯誤的是:
A.只有④
B.只有③
C.③和④均錯
D.全部錯誤

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

利用廢的生鐵絲(表面有鐵銹)、硫酸銅廢液(含硫酸亞鐵)和被有機物污染的廢銅粉制備硫酸銅晶體。生產(chǎn)過程如下圖:

試回答下列問題:
(1)鐵絲在投入硫酸銅廢液前需用稀H2SO4進行處理,其目的是__________________,可能發(fā)生反應的離子方程式有Fe+2H=Fe2+H2↑、_____________________、__________________。
(2)廢銅粉與還原所得銅粉混合灼燒,檢驗發(fā)現(xiàn)灼燒后得到的是CuO和少量Cu的混合物。原因是:
①灼燒不充分Cu未被完全氧化。
②CuO未被還原。還原劑是_______________。
(3)為了使灼燒后的混合物充分酸溶,在加入稀H2SO4的同時,也加入適量的H2O2溶液,并控溫在50~60℃,持續(xù)反應1h。請回答下列問題:
①反應時溫度必須控制在50~60℃,溫度不宜過高,這樣操作的目的_____;
②寫出反應的化學方程式:_____________、________________________________。
(4)由硫酸銅溶液得到硫酸銅晶體的實驗操作為________________________。
(5)直接向灼燒后的混合物中加入濃硫酸并加熱進行酸溶,也可達到充分酸溶的目的,但實際操作中較少使用,原因可能是_________________。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

銅及其化合物在生產(chǎn)生活中有廣泛應用,銅在化合物中的常見化合價有+l、+2。已知Cu2O與稀硫酸反應,溶液呈藍色。
(1)工業(yè)上可用Cu2S+O22Cu+SO2反應制取粗銅,當有32gCu2S消耗時,電子轉(zhuǎn)移數(shù)目是        。
(2)將少量銅絲放入適量的稀硫酸中,溫度控制在50℃,加入H2O2,反應一段時間后,升溫到60℃,再反應一段時間后可制得硫酸銅,溫度控制在50℃-60℃的兩個原因除了加快反應速率外,還有                  。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加熱,生成CuCl沉淀,寫出生成CuCl的離子方程式                        。
(3)某小組同學在做銅與濃硫酸反應的實驗時,發(fā)現(xiàn)銅片表面有黑色固體生成。
①甲同學猜想:黑色固體是未來得及溶解于酸的CuO, 其猜想可用化學方程式表示為:
Cu +  H2SO4                                        
②乙同學認為:黑色固體除CuO外還可能含有Cu2S和CuS.其理由可能是   (填字母)
a.Cu2S和CuS都是黑色的
b.銅與濃硫酸在加熱條件下反應,還可能放出O2
c.濃硫酸是氧化劑,銅是還原劑,Cu的化合價上升與S的化合價下降有多種可能
(4)現(xiàn)向Cu、Cu2O和CuO組成的混合物中,加入1 L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同時收集到2240 mL NO氣體(標準狀況)。Cu2O跟稀硝酸反應的離子方程式                 。若將上述混合物用足量的H2加熱還原,所得到固體的質(zhì)量為        g。若混合物中含0.1 mol Cu,將該混合物與稀硫酸充分反應,至少消耗H2SO4的物質(zhì)的量為          。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

為測定某補血劑樣品〔主要成分是硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)〕中鐵元素的含量,某化學興趣小組設計了兩套實驗方案:
方案一:用酸性KMnO4溶液滴定測定鐵元素的含量
⑴寫出滴定反應的離子方程式                              。
(2)下列滴定方式中,最合理的是         (夾持儀器略去)(填字母序號〕

(3)實驗前,首先要準確配制一定物質(zhì)的量濃度的酸性KMnO4溶液250mL,配制時需要的儀器除天平、玻璃棒、燒杯、膠頭滴管外,還需_                 (填儀器名稱)。
(4)若某同學取5片補血劑樣品配成100 mL溶液,取20. 00 mL試樣,用濃度為c1mol·L-1的KMnO4溶液滴定,耗去V1 mL,則每片補血劑含鐵元素的質(zhì)量_    g(用代數(shù)式表示)。
方案二:將FeSO4轉(zhuǎn)化為Fe2O3,測定質(zhì)量變化。操作流程如下:

(5)步驟②中用H2O2的目的是_            _。
(6)步驟④中一系列操作依次是:過濾、洗滌、_    、冷卻、稱量。
(7)假設實驗無損耗,則每片補血劑含鐵元素的質(zhì)量為_      g(用含a的代數(shù)式表示)。
(8)若某同學設計以原電池的形式實現(xiàn)Fe2+至Fe3+的轉(zhuǎn)化,正極通人O2,電解質(zhì)溶液為稀硫酸,請寫出正極的電極反應式                 。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:實驗題

三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于攝影和藍色印刷。某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解,對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進行實驗和探究。該小組同學查閱資料知,固體產(chǎn)物中鐵元素不可能以三價形式存在,而鹽只有K2CO3,產(chǎn)生的氣體中含有CO、CO2
請利用實驗室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗證和探究過程。
限選試劑:①蒸餾水②3%H2O2溶液③氧化銅④1.0mol/L鹽酸⑤濃硫酸⑥1.0mol/LNaOH溶液⑦澄清石灰水⑧0.5 mol/LCuSO4溶液⑨2%KSCN溶液⑩苯酚溶液
I.若用一套連續(xù)實驗裝置檢驗氣體產(chǎn)物中CO的存在,并驗證檢驗過程中有CO2生成,應選用的試劑為(按先后順序把所選試劑的標號填入空格內(nèi))                           。
Ⅱ.探究固體產(chǎn)物中鐵元素的存在形式。
(1)提出合理假設
假設1:只有Fe;
假設2:只有FeO;
假設3:                        
(2)設計實驗方案并實驗驗證
步驟1:取適量固體產(chǎn)物于試管中,加入足量蒸餾水溶解,過濾分離出不溶固體。
步驟2:取少量上述不溶固體放人試管中,加入足量       溶液,充分振蕩。若固體無明顯變化,則假設     成立;若有暗紅色固體生成,則反應的離子方程式為                          。
步驟3:取步驟2所得暗紅色固體于試管中,滴加過量         ,振蕩后靜置。若溶液基本無色,則假設            成立;若溶液呈          ,則假設3成立。
(3)問題討論
若固體產(chǎn)物中FeO含量較少,用步驟3方法難以確定。請你設計實驗方案證明假設3成立(寫出實驗的操作步驟、現(xiàn)象與結(jié)論):                                      
Ⅲ.拓展與延伸
有資料介紹“在含F(xiàn)e2+的溶液中,先滴加少量新制飽和氯水,然后滴加KSCN溶液,溶液呈紅色;若再滴加過量氯水,卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去”。假設溶液中的+3價鐵還能被氯水氧化為更高價的FeO42-”,試寫出該反應的離子方程式                          。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

鐵是一種典型的過渡金屬,鐵和鐵的化合物在生產(chǎn)和生活中有廣泛的應用。完成下列計算:
(1)將11.802 g鋼樣粉末(只含鐵和碳)于高溫下置于足量的純氧中充分反應,冷卻后得到16.240 g磁性氧化鐵。
①鋼樣中含鐵________g。
②生成的CO2在標準狀況下體積為________mL。
(2)向10 mL氯化鐵溶液(含鹽酸0.001 mol)中加入16.8 g 5%的燒堿溶液(足量),充分反應后過濾。洗滌沉淀,將洗滌液與濾液合并后稀釋至250mL。取25mL稀釋液,用0.100 mol/L鹽酸滴定,終點時消耗鹽酸的體積15.50mL。計算原溶液中Fe3+的物質(zhì)的量濃度。
(3)鐵銹的主要成分實為羥基氧化鐵[化學式FeO(OH)]。將一塊帶銹鐵片放入700mL pH=0的稀硝酸中充分反應,收集到標準狀況下NO氣體3.584 L,最終剩余2.020g鐵。求:
①反應后溶液中溶質(zhì)的成分與物質(zhì)的量。
②原帶銹鐵片中鐵銹的質(zhì)量分數(shù)。
(4)用FeSO4和NaOH制備Fe(OH)2時,往往會形成一種灰綠色的中間物(用X表示)。經(jīng)分析,X中含有三種陰離子與兩種陽離子,陰、陽離子的總質(zhì)量之比為11:12。已知兩種陽離子為Fe2+與Fe3+,物質(zhì)的量之比為2:1。請通過計算確定X的化學式。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:填空題

鐵及其化合物有重要用途,如聚合硫酸鐵[Fe2(0H)n(S04)3-n/2]m是一種新型高效的水 處理混凝劑,而高鐵酸鉀(其中鐵的化合價為+6)是一種重要的殺菌消毒劑,某課題小組設 計如下方案制備上述兩種產(chǎn)品:

請回答下列問題:
(1)若A為H20(g),可以得到Fe304,寫出H2O的電子式:_______.
(2)若B為NaC103與稀硫酸,寫出其氧化Fe2+的離子方程式(還原產(chǎn)物為Cl-):____。
(3)若C為KNO3和KOH的混合物,寫出其與Fe2O3加熱共融制得高鐵酸鉀的化學方程式 并配平:

(4)為測定溶液I中鐵元素的總含量,實驗操作:準確量取20.00mL溶液I于帶塞錐形瓶 中,加入足量H2O2,調(diào)節(jié)pH<3,加熱除去過量H2O2;加入過量KI充分反應后,再用0.1000mol.L-1Na2S2O3標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液20.00mL。
已知:
①寫出滴定選用的指示劑______,滴定終點觀察到的現(xiàn)象______:
②溶液丨中軼元素的總含量為______g.L-1。若滴定前溶液中H202沒有除盡,所測定的鐵元 素的含量將會______ (填“偏高” “偏低” “不變”)。
(5)設計實驗方案,檢驗溶液I中的Fe2+和Fe3+______。

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科目:高中化學 來源:不詳 題型:計算題

將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應,銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2L。請回答:
(1)NO的體積為          L,NO2的體積為           L。
(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液加入VmL a mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為           mol/L。
(3)欲使銅與硝酸反應生成的氣體在NaOH溶液中全部轉(zhuǎn)化為NaNO3,至少需要30%的雙氧水 
       g。

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