氧化铜矿中含有主要杂质为Fe2+和Al3+等,用其生产CuSO4·5H2O主要工艺流程如下图。(1)图中加入氧化剂的目的是 ,结合下表回答
题型:不详难度:来源:
氧化铜矿中含有主要杂质为Fe2+和Al3+等,用其生产CuSO4·5H2O主要工艺流程如下图。
(1)图中加入氧化剂的目的是 ,结合下表回答除铁步骤的最佳pH范围为 。
(2)氧化剂若选用KMnO4,会降低产品的纯度,其原因是 ,实际生产中NaClO作为最佳氧化剂,发生反应的离子方程式为 。 (3)请在下图中完善所缺步骤及所添加试剂的化学式。可供选择的操作有:萃取、蒸发浓缩、过滤、洗涤、降温结晶、蒸馏、分液。 |
答案
(1)将Fe2+氧化成Fe3+,便于沉淀、除杂 3.9≤pH<4.6 (2)引入新的杂质离子Mn2+,生成Mn(OH)2 2Fe2++ClO-+2H+====2Fe3++Cl-+H2O (3)稀硫酸 降温结晶 过滤 洗涤 |
解析
(1)由表格中可以发现Fe3+沉淀完全时所需的pH较小,而Fe2+沉淀完全所需的pH较大,故加入氧化剂的目的就是将Fe2+氧化成Fe3+,便于沉淀,除杂。由表格可以看出Fe3+沉淀完全所需的pH为3.9,故pH要大于等于3.9,但不能让Cu2+沉淀,故pH要小于4.6(因Cu2+开始沉淀的pH的最小值为4.6,故答案为3.9≤pH<4.6。 (2)氧化剂若选用KMnO4,将引入新的杂质离子Mn2+,生成Mn(OH)2,在沉淀铜离子时,得不到纯净的Cu(OH)2;NaClO作为最佳氧化剂会将Fe2+氧化成Fe3+,本身被还原成Cl-,故正确答案为:2Fe2++ClO-+2H+====2Fe3++Cl-+H2O。 (3)先加入稀硫酸溶解氢氧化铜沉淀,然后蒸发浓缩,接着是降温结晶,析出晶体后,过滤,再洗涤,最后经干燥,得到成品 |
举一反三
某研究性学习小组设计以下装置制取氯气,并以氯气为原料进行特定反应。分析并回答下列问题:
(1)装置A中,b 为电池的 (填“正”或“负”)极。 (2)实验开始时,先让氯气和水蒸气充满装有炭粉的装置C,再点燃C处的酒精灯,装置C中发生氧化还原反应,生成CO2和HCl(g),则反应的化学方程式为: 。 (3)要将装置B接入装置A和C之间,正确的连接顺序是:c→ → →f (4)实验结束后,将装置B试管中的氯水倒入已检查完好的分液漏斗中,然后再注入10 mL CCl4,盖好玻璃塞,振荡,静置于铁架台上(如图)
等分层后取上层液和下层液,呈黄绿色的是 (填“上层液”或“下层液”),该层液体能否使干燥的有色布条褪色? (填“能”或“不能”)。 (5)若装置A中产生的氯气恰好能与100 mL 4 mol/L的NaOH溶液完全反应,则此时A中Pt电极(阴极)增加的质量为 g。 |
下列实验能达到预期目的的是( ) ①用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸 ②将Cl2的制备和性质实验联合进行以减少实验中的空气污染 ③用食醋和澄清石灰水验证蛋壳中含有碳酸盐 ④用硝酸钡溶液鉴别SO42-与SO32- ⑤用溴水检验汽油中是否含有不饱和烃 |
为提纯下列物质(括号中为杂质),所选除杂试剂和分离方法都正确的是( )
选项
| 被提纯的物质(杂质)
| 除杂试剂
| 分离方法
| A
| NH3(H2O)
| 浓硫酸
| 洗气
| B
| H2O(Br2)
| CCl4
| 分液
| C
| KCl固体(I2)
| KOH溶液
| 加热
| D
| MgCl2溶液(FeCl3)
| NaOH溶液
| 过滤
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某无色气体可能由O2、CO、CO2、HCl、NH3、NO、Br2中的一种或几种组成,通过图中洗气瓶后气体体积减少(该装置前后都不与大气直接相连),通过干燥管(内盛放Na2O2)后气体呈红棕色,则下列推断正确的是( )
A.原气体中一定有NO和O2 | B.原气体中一定有NH3、NO、CO2、CO | C.原气体中一定没有CO | D.原气体中一定没有HCl、Br2、O2 |
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海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源等(如图所示),
下列有关说法正确的是( )A.第①步中除去粗盐中的、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入的药品顺序为:Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸 | B.第②步中结晶出的MgCl2·6H2O可在空气中受热分解制无水MgCl2 | C.在第③④⑤步中溴元素均被氧化 | D.从第③步到第⑤步的目的是浓缩 |
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