工业制备氯化铜时,将浓盐酸用蒸气加热至80 ℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO),充分搅拌,使之溶解,得一强酸性的混合溶液,现欲从该混合溶液

工业制备氯化铜时,将浓盐酸用蒸气加热至80 ℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO),充分搅拌,使之溶解,得一强酸性的混合溶液,现欲从该混合溶液

题型:不详难度:来源:
工业制备氯化铜时,将浓盐酸用蒸气加热至80 ℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO),充分搅拌,使之溶解,得一强酸性的混合溶液,现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液,采用以下步骤[参考数据:pH≥9.6时,Fe2完全水解成Fe(OH)2;pH≥6.4时,Cu2完全水解成Cu(OH)2;pH≥3.7时,Fe3完全水解成Fe(OH)3]。请回答以下问题:
(1)第一步除去Fe2,能否直接调整溶液pH=9.6,将Fe2沉淀除去?     ,(填“能” 或“不能”)理由是                            
(2)有人用强氧化剂NaClO先将Fe2氧化为Fe3,再调整溶液的PH将Fe3沉淀除去:
①加入NaClO后,溶液的pH变化是________(填代号)。
A.一定增大   B.一定减小     C.可能增大    D.可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当?   ,(填“是” 或“否”)现有下列几种常用的氧化剂,可用于除去混合溶液中Fe2的有________(有几个选几个,填代号)。
A.浓HNO3      B.Cl2           C.KMnO4     D.H2O2
(3)加入适当物质调整溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,可以达到除去Fe3+而不损失CuCl2的目的,则调整溶液pH可选用下列物质中的___________。
A.NaOH          B.NH3·H2O      C.CuO       D.Cu(OH)2
答案
(1)不能…..1分,因Fe2沉淀的pH最大,Fe2沉淀完全时,Cu2、Fe3也会沉淀完全…..2分
(2)①A…..2分  ②否   BD…2分(填对一个得1分,见错不得分    ③CD
解析

试题分析:第一步除去Fe2,因直接加碱,调整溶液pH≥9.6,Fe2+以Fe(OH)2形式完全沉淀,此时的pH≥9.6,同时Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀,不但除去了Fe2+,也除去了Cu2+,不符合除杂的原则;(2)①NaClO溶液显碱性,加入后溶液溶液的pH会增大;②氯水、KMnO4溶液、HNO3溶液虽能将Fe2+氧化为Fe3+,但引入新的杂质,可用H2O2溶液,被还原后生成水,没有新杂质生成;③除杂质至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质,四个选项中,只有双氧水氧化后生成水,双氧水受热见光易分解,没有多余杂质;调整溶液的pH时,加入的物质不能引进新的杂质粒子,氢氧化钠中含有钠离子,氨水反应后生成铵根离子,所以氢氧化钠和氨水能引进新的杂质离子,CuO粉末、Cu(OH)2悬浊液反应后生成铜离子和水而不引进新的杂质离子,故选CD.
举一反三
信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某“变废为宝”学生探究小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到红色金属M和金属E并进行如下框图所示转化,获得高效净水剂K2EO4
(答题时,化学式及化学方程式中的M、E均用所对应的元素符号表示):

(1)写出M溶于稀混合液的离子方程式:                              
(2)检验X中阳离子的方法和现象是                                                 
(3)某同学取X的溶液在空气中放置后,酸化并加入KI和淀粉溶液,溶液变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式:                                                                 
(4)由MSO4的蓝色溶液经一系列操作可以获得蓝色晶体,这些操作中用到的实验仪器除了酒精灯、蒸发皿、铁架台外,还需要用到的玻璃仪器有                        (填写仪器名称)。
(5)某同学利用H2还原MO来测定M的相对原子质量,下图是测定装置示意图,A中试剂是盐酸。

①仪器B中应装入          ,装置D的作用                        
②连接好装置并检验装置的气密性后,应首先“加热反应管E”还是“从A瓶中逐滴加入液体” ?
                          在这两步之间还应进行的操作是                        
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(10分)某氯化铁样品含有FeCl2杂质。现要测定其中铁元素的质量分数,实验按以下步骤进行:

(1)操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还必须有________________________(填仪器名称)。
(2)写出加入氯水发生反应的离子方程式____________________。
(3)检验沉淀已经洗涤干净的操作及现象是______________________________________
___________________________________________________________________________。
(4)坩埚质量为W1g,加热后坩埚与红棕色固体总质量为W2g,则样品中铁元素的质量分数是____________________(列出原始算式,不需化简);若称量准确而最终测量的结果偏大,则造成误差的原因可能是_____________________(写出一种原因即可)。
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铁矿石是工业炼铁的主要原料之一,其主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。

A              B         C
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
① 按上图组装仪器,检查装置的气密性; 
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
③ 从左端导气管口处不断地缓缓通入H2,待C装置出口处H2验纯后,点燃A处酒精灯
④ 充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为                                      
(2)测的反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为               
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤④中煮沸的作用是                                          
(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、                
(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是                    

a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不需要用待测液润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定结束后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
(4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L1KI溶液20.00mL,则铁矿石中铁的百分含量为            
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为                
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将1.000gFeC2O4·2H20固体样品放在热重分析仪中进行热重分析,測得其热重分析曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示:

已知:①草酸盐受热分解易放出碳的氧化物。②5000C之前,该热重分析仪的样品池处于Ar气气氛中,5000C时起,样品池与大气相通。完成下列填空:
(1)3000C时是样品脱水的过程,试确定3500C时样品是否脱水完全_____ (填“是"或否“),判断的理由是____(要求写出推算过程)。
(2 ) 4000C时发生变化的化学方程式是_______。
(3) 将6000C时样品池中残留的固体隔绝空气冷却至室温,再向该固体中加入一定量的稀盐酸刚好完全溶解,用pH试纸测得所得溶液的PH=3,其原因是____(用离子方程式回答):向该溶液中滴加适量NaOH溶液生成红褐色沉淀,測得此时溶液中铁元索的离子浓度为4.0x10-11mol/L,则此时溶液的pH=_______(已知:Ksp[Fe(OH)2]=8.0×1016,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×1038)
(4) 将15000C时样品池中残留的固体隔绝空气冷却后,用稀盐酸溶解得一棕黄色溶液。取少量该溶液滴加KSCN,溶液显红色;另取少量该溶液滴加K3[Fe(CN)6)(铁氰化钾)溶液,产生特征蓝色沉淀。试写出图中14000C时发生反应的化学方程式_________ ,产生特征蓝色沉淀的离子反应方程式______。
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为测定某补血剂样品〔主要成分是硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)〕中铁元素的含量,某化学兴趣小组设计了两套实验方案:
方案一:用酸性KMnO4溶液滴定测定铁元素的含量
⑴写出滴定反应的离子方程式                              
(2)下列滴定方式中,最合理的是         (夹持仪器略去)(填字母序号〕

(3)实验前,首先要准确配制一定物质的量浓度的酸性KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需_                 (填仪器名称)。
(4)若某同学取5片补血剂样品配成100 mL溶液,取20. 00 mL试样,用浓度为c1mol·L-1的KMnO4溶液滴定,耗去V1 mL,则每片补血剂含铁元素的质量_    g(用代数式表示)。
方案二:将FeSO4转化为Fe2O3,测定质量变化。操作流程如下:

(5)步骤②中用H2O2的目的是_            _。
(6)步骤④中一系列操作依次是:过滤、洗涤、_    、冷却、称量。
(7)假设实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量为_      g(用含a的代数式表示)。
(8)若某同学设计以原电池的形式实现Fe2+至Fe3+的转化,正极通人O2,电解质溶液为稀硫酸,请写出正极的电极反应式                 
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