用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)。有如下操作:已知:在pH为4～5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,而此时Cu2+却几乎不水解。(1)氧化

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用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl₂·xH₂O)。有如下操作:

已知:在pH为4～5时,Fe³⁺几乎完全水解而沉淀,而此时Cu²⁺却几乎不水解。
(1)氧化剂A可选用　　　　(填编号,下同)。
①Cl₂   ②H₂O₂   ③HNO₃   ④KMnO₄
(2)要得到较纯的产品,试剂B可选用　　　　。
①NaOH   ②FeO   ③CuO   ④Cu₂(OH)₂CO₃
(3)从滤液经过结晶得到氯化铜的方法是　　　　(按实验先后顺序填编号)。
①过滤   ②冷却   ③蒸发浓缩   ④蒸发至干
(4)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl₂·xH₂O)中x值,某兴趣小组设计了两种实验方案:
方案一:称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止,冷却、称量所得无水CuCl₂的质量为n g。
方案二:称取m g晶体,加入足量10%的氢氧化钠溶液、过滤、洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止,冷却、称量所得固体的质量为n g。
①方案一中灼烧CuCl₂·xH₂O得到无水CuCl₂,应在　　　　(填仪器名称)中进行。
方案二中配制一定量10%的氢氧化钠溶液,其操作步骤是计算、称量、　　　　。
②试评价上述两种实验方案,其中可行的方案是　　　　,另一种方案不可行的理由是                                                               　,若用方案二,计算得x=　　　　　　　(用含m、n的代数式表示)。

答案

(1)①②　(2)③④　(3)③②①　(4)①坩埚　溶解
②方案二　CuCl₂·xH₂O灼烧时会水解成Cu(OH)₂,最后分解成CuO,得不到CuCl₂　

解析

(1)除杂时不能引入杂质。(2)Fe³⁺水解方程式为Fe³⁺+3H₂O

Fe(OH)₃+3H⁺,加入铜的化合物,可以与H⁺反应,促使平衡正向移动,最终生成Fe(OH)₃沉淀,过滤即可。不可以加入NaOH、FeO,因为会带入新杂质。(3)含结晶水晶体的获得方法是:蒸发浓缩、冷却结晶。(4)CuCl₂·xH₂O 加热可以水解,无法获得CuCl₂的真实质量。方案二,加入NaOH,可生成Cu(OH)₂沉淀,然后加热分解得CuO,依据铜守恒可列式:

,由此可解得x值。

举一反三

Fe²^＋和I^－是两种常见的还原性离子。
（1）向FeSO₄溶液中滴加氯水，溶液由浅绿色变成黄色，反应的离子方程式为；向KI溶液中滴加氯水，溶液由无色变成黄色，反应的离子方程式：。
（2）请以FeSO₄溶液、KI溶液、氯水为试剂验证I^－的还原性强于Fe²^＋。设计实验方案，补充完成实验步骤、预期现象和结论。其他限选试剂：3 mol·L^－1 H₂SO₄、0.01 mol·L^－1KMnO₄、20% KSCN、3%H₂O₂、淀粉溶液、紫色石蕊溶液。

实验步骤	预期现象与结论
步骤1：取2mLFeSO₄溶液和2mLKI溶液混合于试管中，再滴加1～2滴氯水。	；
步骤2：____________________________________ ____________________________________。

（3）利用（2）提供的试剂证明碘与铁的化合物中铁显＋2价，实验操作和现象是：取少量样品溶于水，。

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某研究所对含硫酸亚铁和硫酸铜的工业废料进行相关的研究。实验过程如下：

回答下列问题：
（1）滤渣的成分为            ，操作①的名称为            。
（2）上图溶液B中所发生反应的离子方程式为                  。
（3）实验要求向溶液B中通入过量的空气，证明通入空气过量的方法是           。
（4）操作③第一步需要的仪器除了酒精灯、铁架台外，还需要         、         。
（5）某同学利用下面装置制备氢气并利用氢气还原某金属氧化物，根据要求回答问题。

①请设计一个实验方案验证H₂的还原性并检验其氧化产物，其装置连接顺序是A→_____→_____→_____→D（除D装置外，其它装置不能重复使用），最后D装置中所加药品为____________，其作用是___________________。
②点燃B处酒精灯之前必须进行的操作是____________________。

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菱锌矿的主要成分是碳酸锌，还含有少量的Fe₂O₃、FeO、CuO等杂质。如图是以菱锌矿为原料制取轻质氧化锌的一种工艺流程，该流程还可以得到两种副产品——海绵铜和铁红。

请结合下表数据，回答问题：

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe²^＋	6.3	9.7
Fe³^＋	1.5	3.2
Zn²^＋	6.2	8.0

（1）下列试剂中，________（填代号）可作为试剂甲的首选。
A．KMnO₄　 B．Cl₂　 C．H₂O₂　 D．浓硝酸
根据所选试剂写出与之反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）氢氧化铁固体会吸附一些SO₄^2-，如何洗涤Fe（OH）₃固体以及如何判断是否洗涤干净？
洗涤方法：______________________________________________________________，判断是否洗涤干净的方法是_______________________________________。
（3）除铁步骤中加入氨水的目的是调节溶液的pH，其适宜的pH范围是______________；调节溶液pH时，除了氨水外，还可以加入下列物质中的________。
a．Zn　 b．ZnO　 c．Zn（OH）₂　 d．CuO
（4）经测定乙溶液中仍含有少量的Fe³^＋和Zn²^＋。若c（Fe³^＋）为4.0×10^－17 mol·L^－1，则c（Zn²^＋）为______________ mol·L^－1。（已知K_sp[Fe（OH）₃]＝4.0×10^－38，K_sp[Zn（OH）₂]＝1.2×10^－17）。

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某化学小组用下列装置对铁及其化合物的性质进行探究，回答有关问题：
（1）该小组同学想制得氢氧化亚铁并保存较长时间，按如图（a）所示装置对其进行操作。

①某同学的操作是：先夹紧止水夹K，再使A管开始反应，实验中在B管中观察到的现象是
                                                                       。
②为达到实验目的，正确的操作是                                                                       。
B管中发生反应的离子方程式是                                                                       。
（2）当上述装置的实验结束后，取A管内反应所得的溶液，隔绝空气小心蒸干后得到FeSO₄，再高温煅烧（有关装置和操作均已略去），最后留下红棕色固体，将分解时产生的气体按图（b）所示装置依次通过洗气装置，结果试管甲内出现白色沉淀，试管乙内品红溶液红色褪去，回答：
①用方程式表示试管甲产生白色沉淀的原因
                 。
②为验证红棕色固体成分，可进行如下操作
                                                                       。
③图（b）中丙装置的作用是               。
④根据实验现象写出A管内溶液蒸干后，在高温煅烧分解时所发生反应的化学方程式                                     。

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氯化铁是常见的水处理剂,无水FeCl₃易升华。工业上制备无水FeCl₃的一种工艺如图所示:

（1）加入吸收塔的吸收剂X应是   （填字母编号）。
a.NaOH溶液      b.饱和食盐水        c.FeCl₂溶液      d.淀粉KI溶液
（2）取0.5 mL饱和FeCl₃溶液滴入50 mL沸水中,得红褐色氢氧化铁胶体,则发生反应的离子方程式为                  。
（3）实验室中从FeCl₃溶液制得FeCl₃·6H₂O晶体的过程中,需先加入   且保持过量,然后进行的操作依次为   、冷却结晶、过滤。
（4）将H₂S气体通入FeCl₃溶液中会出现浑浊,则其反应的离子方程式为          。
（5）铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池,电池结构如图所示（电极材料为石墨）,工作原理为:Fe³⁺+Cr²⁺

Fe²⁺+Cr³⁺
则电池放电时,Cl^-将移向极（填“正”或“负”）;充电时,阴极的电极反应式为。

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