某铜矿石中铜元素含量较低,且含有铁、镁、钙等杂质。某小组在实验室中用浸出-萃取法制备硫酸铜:(1)操作Ⅰ为________。操作Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、____
题型:不详难度:来源:
某铜矿石中铜元素含量较低,且含有铁、镁、钙等杂质。某小组在实验室中用浸出-萃取法制备硫酸铜:
(1)操作Ⅰ为________。操作Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、________。 (2)操作Ⅱ、操作Ⅲ的主要目的是________、富集铜元素。 (3)小组成员利用CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合反应,制备环保型木材防腐剂Cu2(OH)2CO3悬浊液。多次实验发现所得蓝色悬浊液颜色略有差异,查阅资料表明,可能由于条件控制不同使其中混有较多Cu(OH)2或Cu4(OH)6SO4。 已知Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3,Cu4(OH)6SO4均难溶于水,可溶于酸;分解温度依次为80 ℃、200 ℃、300 ℃。 设计实验检验悬浊液成分,完成表中内容。 限选试剂:2 mol·L-1盐酸、1 mol·L-1 H2SO4、0.1 mol·L-1 NaOH溶液、0.1 mol·L-1 BaCl2溶液、蒸馏水。仪器和用品自选。
实验步骤
| 预期现象和结论
| 步骤1:取少量悬浊液,过滤,充分洗涤后,取滤渣于试管中,______________________
| ____________,说明悬浊液中混有Cu4(OH)6SO4
| 步骤2:另取少量悬浊液于试管中,____________________
| ____________,说明悬浊液中混有Cu(OH)2
| (4)上述实验需要100 mL 0.5 mol·L-1的CuSO4溶液,配制时需称取________g CuSO4·5H2O(相对分子质量:250)。 |
答案
(1)过滤 分液漏斗 (2)除去杂质 (3)
实验步骤
| 预期现象和结论
| 加入过量2 mol·L-1盐酸,充分振荡,再滴加几滴0.1 mol·L-1 BaCl2溶液
| 有白色沉淀生成
| 将试管放入装有沸水的小烧杯中水浴加热一段时间,取出试管观察
| 试管中有黑色固体生成
| (4)12.5 |
解析
(1)由流程图可知操作Ⅰ是固、液分离,是过滤;操作Ⅱ是液液分离,且互不相溶,是分液,用到分液漏斗。(2)操作Ⅱ、Ⅲ的目的主要是除杂。 步骤1,由信息中三种物质均难溶于水,可溶于酸,故加入过量盐酸使之溶解,再用BaCl2溶液检验有无SO42—即可。步骤2,检验有无Cu(OH)2,可利用信息中三种物质分解温度不同,可在80 ℃时看有无分解产生CuO,若有,则有Cu(OH)2。(4)配制溶液需CuSO4的物质的量为0.1 L×0.5 mol·L-1=0.05 mol,即需要0.05 mol CuSO4·5H2O,其质量m=0.05 mol×250 g ·mol-1=12.5 g。 |
举一反三
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。 |
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
| |
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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