氧化铜矿石含有CuO和Cu2(OH) 2CO3,还含有Fe2O3、FeO和SiO2等。铜、铁是畜禽所必需的微量元素。某饲料厂联合生产硫酸铜和硫酸亚铁工艺流程如下
题型:不详难度:来源:
氧化铜矿石含有CuO和Cu2(OH) 2CO3,还含有Fe2O3、FeO和SiO2等。铜、铁是畜禽所必需的微量元素。某饲料厂联合生产硫酸铜和硫酸亚铁工艺流程如下: (1)氧化铜矿石粉碎的目的是 。 (2)写出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3发生反应的离子方程式 。 (3)“中和/过滤”中加入CaCO3的目的是 。 (4)上述工艺流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤操作需要使用的玻璃仪器有 。 (5)加入铁屑的作用是 、 。 (6)下表和下图为“烘干粉碎”的试验结果。
序号
| t/h
| t/℃
| m/g
| x
| 1
| 3
| 80
| 5
| 4
| 2
| 3
| 160
| 10
| 1
| 3
| 4
| 160
| 10
| 0.8
| 4
| 4
| 160
| 5
| 0
| 5
| 5
| 80
| 5
| 3
| 6
| 5
| 160
| 15
| 1
| 硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)干燥试验表
硫酸亚铁干燥曲线图 表中,m为CuSO4·5H2O晶体的质量,x为干燥后所得晶体中结晶水的个数。据此可确定由CuSO4·5H2O和FeSO4·7H2O脱水得流程中所示产品的适宜工艺条件分别为 , (分别指出两条件的温度和时间)。 |
答案
19.(15分) (1)增大接触面积,加快化学反应速率。(2分) (2)Cu2(OH) 2CO3+4H+=2Cu2++3H2O+CO2↑(2分) (3)适当降低溶液的酸性,使Fe3+水解成沉淀而除出(2分) (4)烧杯、玻璃棒、漏斗(3分,各1分) (5)使母液中Fe3+转化为Fe2+(1分)、除去Cu2+,提高硫酸亚铁晶体的纯度(1分, 其他合理答案也给分)。 (6)160℃、3h,125(±5)℃、4.0h (4分,每空2分) |
解析
试题分析:(1)根据加快化学反应速率的方法,氧化铜矿石粉碎,增大与硫酸的接触面积,加快了两者反应的速率。 (2)写离子方程式不仅要质量守恒定量,还要符合电荷守恒定量,先确定反应物是Cu2(OH) 2CO3和H+,酸和盐的反应应该生成别一种酸和别一种盐,所以生成物是Cu2+和H2CO3,H2CO3不稳定分解成H2O+CO2。 (3)该实验的目的是联合生产硫酸铜和硫酸亚铁,硫酸铜通过滤液蒸发结晶,烘干粉碎可以制取,因此硫酸亚铁由另一条线获得,经“中和/过滤”所得滤渣应该是含铁的沉淀——Fe(OH)3,由于前一步只加入KMnO4,目的是将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,Fe3是弱碱阳离子,水解后生成Fe(OH)3和H+,根据题目所给条件“中和/过滤”,很容易想到用CaCO3中和过量的硫酸,降低了溶液的酸性, 促进Fe3+水解成沉淀Fe(OH)3而除出。 (4)过滤操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗 (5)溶液中的大部分Fe3+水解成沉淀Fe(OH)3,还有少量Cu2+和Fe3+存在于滤液中,加入铁屑不仅使母液中Fe3+转化为Fe2+,而且同时除去Cu2+,提高硫酸亚铁晶体的纯度,不会引入新的杂质离子。 (6)根据表2和图6可知,由CuSO4·5H2O脱水制CuSO4·H2O,那么X应该是1,温度应选160℃,时间选3h,由FeSO4·7H2O脱水制FeSO4·3H2O,在图上找到3对应的坐标为(125℃±5,4.0h)。 |
举一反三
下列说法正确的是A.中和热测定实验中,若用铜质搅拌器,则所测中和热的绝对值偏大 | B.用待测液润洗滴定用的锥形瓶,会使滴定结果偏低 | C.滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,会导致测定结果偏大 | D.配制一定物质的量浓度的溶液,定容时仰视刻度线,会使所配溶液浓度偏低 |
|
实验室可用K2Cr2O7固体与浓盐酸混合加热制备氯气(K2Cr2O7被还原为Cr3+)。 (1)K2Cr2O7与浓盐酸反应的化学方程式为_______;若反应中转移3 mol e-,则消耗_______mol K2Cr2O7 (2)稀盐酸与K2Cr2O7固体混合加热没有氯气生成。为探究影响氯气生成的因素,某化学兴趣小组进行如下实验: ①提出假设 假设1:Cl-浓度对反应有影响; 假设2:H+浓度对反应有影响; 假设3: _____________________。 ②设计实验方案,进行实验。写出实验步骤及预期现象和结论。 限选举实验试剂:浓盐酸、稀盐酸、浓硫酸、NaOH溶液、K2Cr2O7固体、NaCl固体、湿润的淀粉KI试纸
实验步骤
| 预期现象和结论
| 步:1:向盛有K2Cr2O7固体的A、B两试管中分别加入一定量的稀盐酸。
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| 步骤2:
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| 步骤3:
|
| |
信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成了极大的威胁。某化学兴趣小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到主要含Cu、Al及少量Fc、Au、Pt等金属的混合物,设计了如下制备硫酸铜晶体和硫酸铝晶体的路线:
部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表
沉淀物
| Fe( OH)2
| Fe( OH)3
| Al( OH)3
| Cu( OH)2
| 开始沉淀
| 5.8
| 1.1
| 4.0
| 5.4
| 完全沉淀
| 8.8
| 3.2
| 5.2
| 6.7
| 请回答下列问题: (1)第①步操作前需将金属混合物进行粉碎,其目的是 ; (2)某学生认为用H2O2代替浓HNO3更好,理由是 ; 请写出Cu溶于H2O2与稀硫酸混合溶液的离子方程式是 。 (3)第②步中应将溶液pH调至 。 (4)由滤渣2制取Al2( SO4)3.18H2O,探究小组设计了两种方案:
你认为 种方案为最佳方案,理由是 、 。 (5)为了测定硫酸铜晶体的纯度,某同学准确称取4.0g样品溶于水配成l00mL溶液,取l0m溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,调节溶液pH=3~4,加入过量的KI,用0.l000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,共消耗14. 00mL Na2S2O3标准溶液。上述过程中反应的离子方程式如下: 2Cu2+ +4I-=2CuI(白色)↓+I2 2S2O+I2= 2I-+S4O ①样品中硫酸铜晶体的质量分数为____ 。 ②另一位同学提出通过测定样品中硫酸根离子的量也可求得硫酸铜晶体的纯度,其他同学认为此方案不可行,理由是 。 |
用下列实验装置进行相应实验,不能达到实验目的的是
|
下列根据实验操作和现象所得出的结论正确的是
选项
| 实验操作
| 实验现象
| 结论
| A
| 向1 mL 1% NaOH溶液加入2 mL 2%的CuSO4溶液,振荡后滴加0.5 mL葡萄糖溶液,加热
| 未出现红色沉淀
| 葡萄糖中不含有醛基
| B
| 向溶液X中先滴加盐酸,再滴加BaCl2溶液
| 滴加盐酸时无明显现象,滴加BaCl2溶液时出现白色沉淀
| X中一定含有SO42-
| C
| AgCl饱和溶液中加入少量NaI溶液
| 产生黄色沉淀
| Ksp(AgI)>Ksp(AgCl)
| D
| 向加入了几滴酚酞试液的Na2CO3溶液中滴加BaCl2溶液
| 红色逐渐褪去
| Na2CO3溶液中存在水解平衡
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