利用废铁丝、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体。生产过程如下:试回答下列问题:(1)铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理,可
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利用废铁丝、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体。生产过程如下:试回答下列问题:(1)铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理,可
题型:不详
难度:
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利用废铁丝、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废
铜粉制备硫酸铜晶体。生产过程如下:
试回答下列问题:
(1)铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H
2
SO
4
进行处理,可能发生反应的离子方程式有______________________________________________
(2)废铜粉与还原所得铜粉混合灼烧,检验发现灼烧后得到的是CuO和少量Cu的混合物。原因可能是:
①灼烧不充分Cu未被完全氧化。
②CuO被还原。还原剂可能是________,该反应的化学方程式是___________________
(3)为了使灼烧后的氧化铜混合物充分酸溶,在加入稀H
2
SO
4
的同时,还通入O
2
。通入O
2
的目的是(用化学反应方程式表示)____________________。
(4)直接向氧化铜混合物中加入浓硫酸并加热进行酸溶,也可达到充分酸溶的目的,但实际操作中较少使用,原因可能是__________________________________________
答案
(1)Fe
2
O
3
+6H
+
=2Fe
3
+
+3H
2
O,
2Fe
3
+
+Fe=3Fe
2
+
,Fe+2H
+
=Fe
2
+
+H
2
↑
(2)C或CO 2CuO+C
2Cu+CO
2
↑或CuO+CO
Cu+CO
2
(3)2Cu+O
2
+2H
2
SO
4
2CuSO
4
+2H
2
O
(4)生成等量CuSO
4
晶体所消耗的H
2
SO
4
更多,且会产生污染大气的气体
解析
废铁丝中含有铁锈(Fe
2
O
3
·xH
2
O),所以在用稀硫酸处理时可能发生的反应有:Fe
2
O
3
+6H
+
=2Fe
3
+
+3H
2
O,2Fe
3
+
+Fe=3Fe
2
+
,Fe+2H
+
=Fe
2
+
+H
2
↑;废铜粉在灼烧后得到的产物中含有单质铜,可能是原来杂质中含有C等还原性杂质导致;Cu在不断通入氧气和加热的条件下,可溶解于稀硫酸中,发生反应2Cu+O
2
+2H
2
SO
4
2CuSO
4
+2H
2
O;若用浓硫酸来溶解,发生反应Cu+2H
2
SO
4
(浓)
CuSO
4
+SO
2
↑+2H
2
O,其缺点是生成等量硫酸铜晶体所消耗的硫酸更多,且会产生污染大气的气体SO
2
。
举一反三
已知常温下D、E、F、H、L、N均为气体;A的焰色反应呈黄色;向B的溶液中滴加KSCN溶液,无明显现象;1 mol B隔绝空气分解得到F、G、H三种氧化物,其物质的量均为1 mol;F是易与血红蛋白结合的物质;J是现代社会中应用最广泛的金属单质。
请回答下列题:
(1)B的化学式为________;H的结构式为________
(2)电解A溶液的离子方程式为______________________________________
(3)D与E反应可制得一种重要的化工原料,其反应的现象是____________________________
(4)F与G反应的化学方程式为________________________________
题型:不详
难度:
|
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碱式碳酸铜可表示为:xCuCO
3
·yCu(OH)
2
·zH
2
O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种(Cu
的相对原子质量按63.5计)。
(1)现采用氢气还原法,请回答下列问题:
已知xCuCO
3
·yCu(OH)
2
·zH
2
O与氢气反应的化学方程式为xCuCO
3
·yCu(OH)
2
·zH
2
O+(x+y)H
2
(x+y)Cu+xCO
2
+(x+2y+z)H
2
O
①实验装置用下列所有仪器连接而成,按氢气流方向的连接顺序是(填入仪器接口字母编号):
(a)→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→( )( )→(l);
②称取23.9 g某碱式碳酸铜样品,充分反应后得到12.7 g残留物,生成4.4 g二氧化碳和7.2 g水。该样品的结晶水质量为________g,化学式为________。
(2)某同学以氮气代替氢气,并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成,你认为是否可行?请说明理由_________________________________________________________
题型:不详
难度:
|
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硫酸亚铁是一种重要的化工原料,可以制备一系列物质(如下图所示)。下列说法错误的是( )
A.碱式硫酸铁水解能产生Fe(OH)
3
胶体,可用作净水剂
B.为防止NH
4
HCO
3
分解,生产FeCO
3
需在较低温度下进行
C.可用KSCN溶液检验(NH
4
)
2
Fe(SO
4
)
2
是否被氧化
D.常温下,(NH
4
)
2
Fe(SO
4
)
2
在水中的溶解度比FeSO
4
的大
题型:不详
难度:
|
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Co
x
Fe
3
-x
O
4
磁粉是一种比较好的高矫顽力磁粉。工业上以FeSO
4
为原料制备Co
x
Fe
3
-x
O
4
的主要步骤如下:
(1)步骤①是在FeSO
4
溶液中加入NaOH溶液,在40℃下搅拌生成FeOOH晶种。生成晶种的化学方程式为
;
(2)步骤②将晶种移到放有FeSO
4
溶液和铁皮的生长槽中,升温到60℃,吹入空气,待晶种长大到一定尺寸后,过滤、水洗、干燥,得FeOOH粉末。生长槽中放入铁皮的目的是
,吹入空气的作用为
。
(3)步骤③将FeOOH在200~300℃下加热脱水,生成红色Fe
2
O
3
。实验室完成该操作需要下列仪器中的
(填字母)。
a.蒸发皿 b.烧杯 c.坩埚 d.泥三角 e.酒精灯
(4)步骤④通入H
2
,加热至300~400℃,生成Fe
3
O
4
。通入H
2
前要向加热炉中通入N
2
,其作用为
。
(5)步骤⑤加入CoSO
4
溶液,所得粗产品经过滤、洗涤、干燥即得成品。检验粗产品洗涤干净的实验操作和现象是
。
(6)某研究小组欲用锂离子电池正极废料(含LiCoO
2
、铝箔、铁的氧化物)制备CoSO
4
·7H
2
O晶体。下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L
-1
计算)。
金属离子
开始沉淀的pH
沉淀完全的pH
Fe
3
+
1.1
3.2
Fe
2
+
5.8
8.8
Co
2
+
6.9
9.4
请完成下列实验步骤(可选用的试剂:H
2
O
2
、稀硝酸、稀硫酸、NaOH溶液):
①用N-甲基吡咯烷酮在120℃下浸洗正极废料,使LiCoO
2
与铝箔分离,得到LiCoO
2
粗品并回收铝。
②
。
③向所得粗品CoSO
4
溶液中加入NaOH溶液,调节pH约为5,过滤。
④
。
⑤将Co(OH)
2
沉淀溶于稀硫酸中,蒸发浓缩、降温结晶,得到CoSO
4
·7H
2
O晶体。
题型:不详
难度:
|
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三氯化铁是合成草酸铁的重要原料。
⑴利用工业FeCl
3
制取纯净的草酸铁晶体[Fe
2
(C
2
O
4
)
3
·5H
2
O]的实验流程如下图所示:
①为抑制FeCl
3
水解,溶液X为
。
②上述流程中FeCl
3
能被异丙醚萃取,其原因是
;检验萃取、分液后所得水层中是否含有Fe
3
+
的方法是
。
③所得Fe
2
(C
2
O
4
)
3
·5H
2
O需用冰水洗涤,其目的是
。
④为测定所得草酸铁晶体的纯度,实验室称取a g样品,加硫酸酸化,用KMnO
4
标准溶液滴定生成的H
2
C
2
O
4
,KMnO
4
标准溶液应置于如图所示仪器
(填“甲”或“乙”)中。下列情况会造成实验测得Fe
2
(C
2
O
4
)
3
·5H
2
O含量偏低的是
。
a.盛放KMnO
4
的滴定管水洗后未用标准液润洗
b.滴定管滴定前尖嘴部分有气泡,滴定后消失
c.滴定前仰视读数,滴定后俯视读数
⑵某研究性学习小组欲从蚀刻镀铜电路板所得废液(溶质为FeCl
2
、CuCl
2
、FeCl
3
)出发,制备单质铜和无水FeCl
3
,再由FeCl
3
合成Fe
2
(C
2
O
4
)
3
·5H
2
O。请补充完整由蚀刻废液制备单质铜和无水FeCl
3
的实验步骤(可选用的试剂:铁粉、盐酸、NaOH溶液和H
2
O
2
溶液):向废液中加入足量铁粉,充分反应后过滤;
;调节溶液pH,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤干燥得FeCl
3
·6H
2
O;
,得到无水FeCl
3
。
题型:不详
难度:
|
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