蓝铜矿主要含xCuCO3·yCu(OH)2,还含有少量Fe的化合物,工业上以蓝铜矿为原料制备Cu、CaCO3和CuSO4.5H2O。具体方法步骤如下:已知:金属

蓝铜矿主要含xCuCO3·yCu(OH)2,还含有少量Fe的化合物,工业上以蓝铜矿为原料制备Cu、CaCO3和CuSO4.5H2O。具体方法步骤如下:已知:金属

题型:不详难度:来源:
蓝铜矿主要含xCuCO3·yCu(OH)2,还含有少量Fe的化合物,工业上以蓝铜矿为原料制备Cu、CaCO3和CuSO4.5H2O。具体方法步骤如下:

已知:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Cu2+
pH
氢氧化物开始沉淀
1.9
7.0
4.7
氢氧化物完全沉淀
3.2
9.0
6.7
 
(1)蓝铜矿的主要成分与焦炭高温条件可以生成铜、二氧化碳和水,写出该反应的化学方程式
                                                                     
(2)从下列所给试剂中选择:实验步骤中试剂①为            (填代号)。
a.KMnO4     b.K2Cr2O7    c.H2O2      d.氯水
(3)在溶液B中加入CuO的作用是调节溶液pH,则pH的范围为           
(4)由溶液C获得CuSO4.5H2O,需要经过加热蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作,加热蒸发至         时停止加热。
(5)制备CaCO3时,应向CaCl2溶液中先通人(或加入)试剂②,则试剂②可以是            
(填代号);
a.氨水        b.盐酸       c.水蒸气      d.NaOH溶液
如果不加人试剂②,则CaCl2溶液不能与CO2反应生成CaCO3,请依据难溶电解质的沉淀溶解平衡原理分析可能的原因                                                                 
(6)为确定试剂①的用量,需测定溶液A中Fe2+的浓度。实验操作为:准确量取20.00mL 溶液A于锥形瓶中,用0.01200 mol/L的酸性KMnO4标准溶液滴定至终点,消耗KMnO4标准溶液15.00 mL,则溶液A中Fe2+的浓度为                  
答案

(1)2[xCuCO3·yCu(OH)2] + (x+y)C ="==" 2(x+y)Cu + (3x+y)CO2 + 2yH2O ( 2分)
(2)c   (2分)
(3)3.2≤pH<4.7  (2分)
(4)有少量晶体析出(或者表面出现结晶薄膜) (2分)
(5) ad (2分) H2CO3第二步电离产生的CO32-离子浓度太低,与Ca2+浓度的乘积小于CaCO3的溶度积,因而不能生成CaCO3沉淀。加入碱性物质后CO32-离子浓度增大,与Ca2+浓度的乘积超过了CaCO3的溶度积,因而能生成CaCO3沉淀。(合理即可,2分)
(6) 0.04500mol/L (2分,有效数字错误扣1分)
解析

试题分析:⑵双氧水是一种绿色氧化剂,不会引进杂质,因此选C。⑶加入CuO是调节溶液的pH,目的是除去溶液中的三价铁离子,而不能让铜离子沉淀,因此酸碱度应控制在3.2≤pH<4.7。⑷要利用余热将剩余的水分蒸干。⑸先要使溶液显碱性,氯化钙溶液中通入二氧化碳才能生成碳酸钙沉淀。
⑹         KMnO4~~~~~~~~~~5Fe2+
1mol                     5mol
0.01200 mol/L×15.00 mL         c(Fe2+)·20.00mL
解之得:c(Fe2+)=0.04500mol/L
举一反三
铁触媒(铁的氧化物)是合成氨工业的催化剂。某同学设计了以下两种方案研究铁触媒的组成。

方案一:用下列实验方法测定铁触媒的含铁量,确定其组成。
(1)步骤④中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管和                    
(2)若通入Cl2不足量,溶液B中还含有               会影响测定结果。
(3) 若通入Cl2过量且加热煮沸不充分,溶液B中可能含有Cl2。请设计实验方案检验Cl2,完成下列实验报告。
限选试剂:0.1mol L-1酸性KMnO4溶液、紫色石蕊试液、淀粉-KI溶液、0.1mol L-1 KSCN溶液、 品红稀溶液
实验操作
实验现象与结论
取适量溶液B于试管中,滴加        ,振荡
,放置一段时间后,观察现象。
若溶液             ,则溶液B中含Cl2
若溶液             ,则溶液B中不含Cl2
方案二 :用下列装置测定铁触媒的含铁量,确定其组成。

(4)干燥管C的作用是                                             
(5)称取15.2g铁触媒进行上述实验。充分反应后,测得干燥管B增重ll.0g,则该铁触媒的化学式可表示为                  
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在中学化学实验中可用来分离或提纯物质的方法很多,如蒸馏、过滤、结晶、渗析、盐析等,分离或提纯下列各组混合物所选用方法最合适的是(  )
A.FeCl3溶液得到FeCl3固体——加热蒸干
B.除去Cu粉中混有的CuO——加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥
C.分离NaNO3和BaSO4的混合物——溶解、过滤
D.除去NaOH溶液中混有的少量Na2SO4——加入BaCl2溶液、过滤

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工业上利用软锰矿浆烟气脱硫吸收液制取电解锰,并利用阳极液制备高纯碳酸锰、回收硫酸铵的工艺流程如下(软锰矿的主要成分是MnO2,还含有硅、铁、铝的氧化物和少量重金属化合物等杂质):

(1)一定温度下,“脱硫浸锰”主要产物为MnSO4,该反应的化学方程式为       
(2)“滤渣2”中主要成分的化学式为       
(3)“除重金属”时使用(NH4)2S而不使用Na2S的原因是       
(4)“电解”时用惰性电极,阳极的电极反应式为       
(5)“50℃碳化”得到高纯碳酸锰,反应的离子方程式为       。“50℃碳化”时加入过量NH4HCO3,可能的原因是:使MnSO4充分转化为MnCO3              
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对叔丁基苯酚可用于生产油溶性酚醛树脂等。实验室以苯酚、叔丁基氯[(CH3)3CCl]等为原料制备对叔丁基苯酚的实验步骤如下:

步骤1:按图16组装仪器,在X中加入2.2 mL叔丁基氯(过量)和1.41 g苯酚,搅拌使苯酚完全溶解。
步骤2:向X中加入无水AlCl3固体作催化剂,不断搅拌,有气体放出。
步骤3:反应缓和后,向X中加入8 mL水和1 mL浓盐酸,即有白色固体析出。
步骤4:抽滤得到白色固体,洗涤,用石油醚重结晶,得对叔丁基苯酚1.8 g。
(1)仪器X的名称为        
(2)步骤2中发生主要反应的化学方程式为        。若该反应过于激烈,可采取的一种措施为        
(3)图16中倒扣漏斗的作用是        
(4)实验结束后,对产品进行光谱鉴定结果如下。其中属于红外光谱的谱图是        (填字母)。

(5)本实验中,对叔丁基苯酚的产率为        
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从海带中制取单质碘需要经过灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作。下列图示对应的装置合理、操作规范的是
A.灼烧B.过滤C.分液D.蒸馏

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