(12分)将一块铜板浸泡在一定浓度的FeCl3溶液中一段时间后取出,得到一混合溶液,某校化学兴趣小组的同学为分析该混合溶液的组成,进行了如下实验:①取50.0m
题型:不详难度:来源:
(12分)将一块铜板浸泡在一定浓度的FeCl3溶液中一段时间后取出,得到一混合溶液,某校化学兴趣小组的同学为分析该混合溶液的组成,进行了如下实验: ①取50.0mL混合溶液,向其中加入足量的AgNO3溶液,得白色沉淀,过滤、干燥、称量,沉淀质量为86.1 g; ②另取50.0mL混合溶液,向其中加入1.40 g铁粉,结果铁粉全部溶解但未见固体析出; ③再取50.0mL混合溶液,向其中加入20.0 mL稀硝酸,得到一种无色气体,其体积换算成标准状况时为0.448 L ; 请根据以上实验中得到的数据分析计算: (1)原FeCl3溶液物质的量浓度(反应过程中过程中溶液体积的变化忽略不计); (2)所得混合溶液中c(Cu2+)的取值范围; (3)若要进一步求得混合溶液中c(Cu2+)的具体数值,在只单独使用AgNO3溶液、铁粉或稀硝酸的前题下,还可测出哪些数据,必须进行哪些实验? |
答案
(1)解:由I得50.0mL混合溶液中c(Cl-)= 所以原FeCl3溶液中c(FeCl3)= (3分) (2) 解:Ⅱ中加入1.4gFe无固体剩余,即发生的反应为:Fe+2Fe3+=3Fe2+ 所以50.0mL混合溶液中至少含有Fe3+: Ⅲ中加入20.0mL稀硝酸后产生的气体为NO,反生的反应为 3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++NO↑+2H2O 即50.0mL混合溶液中至少含有Fe2+: (2分) 50.0mL混合溶液中根据铁元素守恒有: n (Fe2+) + n (Fe3+) = 4.0 mol/L×0.05L= 0.20 mol 根据电荷守恒有:3n (Fe3+)+2n (Fe2+)+2n (Cu2+)=n (Cl-)= 当n (Fe3+) 有最小值时,n (Fe2+)、n (Cu2+)有最大值,且由上述两等式可求得 n (Cu2+)的最大值为0.075 mol (2分) 当n (Fe2+)有最小值时,n (Fe3+) 有最大值,n (Cu2+)有最小值,同样可求得 n (Cu2+)的最小值为0.03 mol (2分) 所以,50.0mL混合溶液中n (Cu2+)的取值范围为:[0.600 mol/L,1.50 mol/L] (3)解:还可测出50.0mL混合溶液中n (Fe2+)的值,应进行的实验是向50.0mL混合溶液中加入足量的稀硝酸,测出生成的气体体积(标准状况)。(3分) |
解析
略 |
举一反三
下列物质不能由铜单质与其它物质发生化合反应得到的是( ) |
11.6gFe3O4加到100mL某浓度的盐酸中,再加入9.8g铁粉,反应停止时,溶液中无固体存在。立即往溶液中通入氮气,同时滴加5.0mol/LNaOH溶液到溶液中,金属离子刚好生成白色沉淀,共消耗NaOH溶液160mL。则原盐酸的物质的量浓度为A.2mol/L | B.4 mol/L | C.6 mol/L | D.8mol/L |
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(4分)把卷成螺旋状的铜丝在酒精灯外焰上加热,使表面变黑,然后迅速伸到无水酒精中,有什么现象 铜丝在反应中起 的作用,写出这个反应的化学方程式 。 |
若向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁和铜的混合粉末,反应结束后,下列不可能出现的结果是A.铁、铜都有剩余,溶液中只有Fe2+ | B.铁、铜都不剩余,溶液中可能有Fe3+、一定有Fe2+和Cu2+ | C.铁有剩余、铜没剩余,溶液中只有Fe2+、Cu2+ | D.铁没剩余、铜有剩余,溶液中一定没有Fe3+ |
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(12分)通过火法冶金炼出的铜是粗铜,含杂质金、银、铁、锌,不适于电器及其他许多工业使用,必须进行电解精炼。 ⑴在精炼铜时,阳极减小的质量与阴极增加的质量是否相等 ▲ (填“是”或“否”);阳极下面沉积金属的成分主要是 ▲ 。 ⑵在精炼铜的过程中,Cu2+浓度逐渐下降,c(Fe2+)、c(Zn2+)会逐渐 ▲ ,所以需要定时除去其中的Fe2+、Zn2+。甲同学设计了下列除杂方案I(见下图)。
请参照下表给出的数据,回答下列问题:
物 质
| Fe(OH)2
| Cu(OH)2
| Fe(OH)3
| Zn(OH)2
| 开始沉淀时的pH
| 7.6
| 5.2
| 2.7
| 8.0
| 完全沉淀时的pH
| 9.6
| 6.7
| 3.7
| 11.0
| ①试剂a是 ▲ ,其目的是 ▲ 。 ②操作①调节pH至b,b的取值范围是 ▲ 。 ③调节溶液A的PH时可选择下列哪些试剂 ▲ 。A.NaOH | B.CuO | C.Cu(OH)2 | D.NH3·H2O E.Cu2(OH)2CO3 | ④操作②是 ▲ ,方案I中不能够除去的杂质金属阳离子是 ▲ 。 ⑶乙同学在查阅课本时发现,“工业原料氯化铵中含杂质氯化铁,使其溶解于水,再加入氨水调节pH至7-8,可使Fe3+生成Fe(OH)3沉淀而除去。”乙同学认为甲同学的方案I中也应该将溶液pH调至7-8。 你认为乙同学的建议是否正确? ▲ (填“是”或“否”)理由是 ▲ 。 |
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