粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的,杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下:经操作I得到粗胆矾,操作III得到精制胆矾。

粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的,杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下:经操作I得到粗胆矾,操作III得到精制胆矾。

题型:不详难度:来源:
粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的,杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下:

经操作I得到粗胆矾,操作III得到精制胆矾。两步操作相同,具体包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。
已知:转化为相应氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:
 



开始沉淀时的pH
2.7
7.6
5.2
完全沉淀时的pH
3.7
9.6
6.4
 
(1)溶解、过滤需要用到玻璃棒,它的作用是                      
(2)写出加入3% H2O2后发生反应的离子方程式                。(原溶液显酸性)。
(3)加稀氨水调节pH应调至范围      。下列物质可用来替代稀氨水的是    。(填字母)
A.NaOH      B.Cu(OH)2      C.CuO        D.NaHCO3
(4)操作III析出胆矾晶体后,溶液中还可能存在的溶质为CuSO4、H2SO4、________________。
(5)某学生用操作III所得胆矾进行“硫酸铜晶体结晶水含量”的测定,数据记录如下表所示:
 
第一次实验
第二次实验
坩埚质量(g)
14.520
14.670
坩埚质量晶体质量(g)
17.020
18.350
第一次加热、冷却、称量(g)
16.070
16.989
第二次加热、冷却、称量(g)
16.070
16.988
两次都无须再做第三次加热、冷却、称量,理由是                       ,该生此次实验的相对误差为       %(保留1位小数),产生实验误差的原因可能是
        (填字母)。
A.加热前称量时坩埚未完全干燥      B.该胆矾中含有受热不分解的杂质
C.加热后坩埚放在干燥器中冷却      D.玻璃棒上沾有的固体未刮入坩埚
答案
(1)搅拌、引流 (1分)
(2)2Fe2 +H2O2 +2H →2Fe3 +2H2O  (2分)
(3)3.7~5.2  (1分) ; BC(2分)
(4)(NH4)2SO4或NH4HSO4  (1分,写到一个即给分)
(5)已达恒重  (1分);+4.2%  (2分);AD (2分)
解析

试题分析:(1)溶解、过滤需要用到玻璃棒,它的作用是搅拌、引流。
(2)由于双氧水不稳定,加热易分解生成氧气和水。由于在加入双氧水之前溶液的温度较高,所以加入3% H2O2之前必须进行冷却操作。由于亚铁离子沉淀的pH较大,所以必须将其氧化成铁离子沉淀,因此加入双氧水的目的是氧化亚铁离子,反应的离子方程式为2Fe2+ + H2O2 + 2H+= 2Fe3+ +2H2O。
(3)要得到胆矾,就必须除去溶液中的铁离子,则根据沉淀时的pH值可知,调节溶液pH的目的是使Fe3+完全转变成Fe(OH)3沉淀;铁离子完全沉淀时的pH=3.7,而铜离子开始沉淀时的pH=5.2,所以溶液的pH应调节到3.7~5.2之间。由于在调节pH的同时,不能引入杂质,因此应该选择氧化铜,Cu(OH)2 来调节溶液的pH。
(4)操作III析出胆矾晶体后,溶液中还可能存在的溶质为CuSO4、H2SO4、(NH4)2SO4或NH4HSO4
(5)根据表中的数据两次实验都已达恒重故没必要再进行第三称量。坩埚质量(g)(14.52+14.67)/2=" 14.595" 实验1:晶体质量:17.02-14.595=2.425水的质量:17.02-16.07=0.95,水的质量分数:0.95/2.425=0.3917,实验2:晶体质量:18.35-14.595=3.755水的质量:18.35-16.99=1.36,水的质量分数:1.36/3.755=0.3622,两次平均水的质量分数:0.3769,五水硫酸铜中水的理论质量数:0.36,相对误差(0.3769-0.360/0.36=0.042。产生实验误差是偏大,即水的质量较多或剩余固体的质量较少,其原因可能是A.加热前称量时坩埚未完全干燥有了多余的水,正确。B.该胆矾中含有受热不分解的杂质会使结果偏低。C.加热后坩埚放在干燥器中冷却,不会带来误差。D.玻璃棒上沾有的固体未刮入坩埚,有一部分固体没有得到称量,相当于剩余的固体质量减小,正确。
举一反三
“碳捕捉技术”是指通过一定的方法将工业生产中产生的CO2分离出来并利用。如可利用NaOH溶液来“捕捉”CO2,其基本过程如下图所示(部分条件及物质未标出)。

下列有关该方法的叙述中错误的是
A.能耗大是该方法的一大缺点
B.整个过程中,有两种物质可以循环利用
C.捕捉到的CO2可用来制备甲醇等产品,可减少碳排放
D.“反应分离”环节中,分离物质的基本操作是蒸发结晶、过滤

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海水是巨大的资源宝库,海水淡化及其综合利用具有重要意义。

完成下列填空:
(1)氯碱工业主要以食盐为原料。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列操作,正确的操作顺序是             
①过滤;②加过量的NaOH溶液;③加适量的盐酸;④加过量的Na2CO3溶液;⑤加过量的BaCl2溶液
a.②⑤④①③       b.①④②⑤③       c        d.⑤②④①③
(2)在实验室中可以用萃取的方法提取溴,可选用的试剂是________________,所用主要仪器的名称是____________________。
(3)步骤Ⅰ中用硫酸酸化可提高Cl2利用率的原因是                       
(4)步骤II反应的离子方程式__________________________________________。
(5)海水提溴蒸馏过程中,温度应控制在80~90℃,温度过高或过低都不利于生产 ,请解释原因                                                                
(6)Mg(OH)2沉淀中混有Ca(OH)2,可选用__________溶液进行洗涤除去。如直接加热Mg(OH)2得到MgO,再电解熔融MgO制金属镁,这样可简化实验步骤,你_______(选填“同意”,“不同意”)该说法,理由是                                  
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亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂、漂白剂。已知:NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出的晶体是NaClO2·3H2O,高于38℃时析出晶体是NaClO2,高于60℃时NaClO2分解成NaClO3和NaCl。利用下图所示装置制备亚氯酸钠。

完成下列填空:
(1)装置②中产生ClO2的化学方程式为           。装置③的作用是             
(2)从装置④反应后的溶液获得NaClO2晶体的操作步骤为:
①减压,55℃蒸发结晶;②          ;③       ;④低于60℃干燥,得到成品。
(3)准确称取所得亚氯酸钠样品10g于烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量的稀硫酸,充分反应(ClO2+ 4I+4H+ →2H2O+2I2+Cl)。将所得混合液配成250mL待测溶液。配制待测液需用到的定量玻璃仪器是            
(4)取25.00mL待测液,用2.0 mol/L Na2S2O3标准液滴定(I2 +2S2O32→2I+S4O62),以淀粉溶液做指示剂,达到滴定终点时的现象为          。重复滴定2次,测得Na2S2O3溶液平均值为20.00 mL。该样品中NaClO2的质量分数为             
(5)通过分析说明装置①在本实验中的作用                               
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用酸性KMnO4溶液不能达到预期目的的是
A.区别苯和甲苯
B.检验硫酸铁溶液中是否有硫酸亚铁
C.检验CH2=CHCHO中含碳碳双键
D.区别SO2和CO2

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根据下列实验内容得出的结论正确的是
选项
实验内容
结论
A
某气体的水溶液能使红色石蕊试纸变蓝
该气体一定是NH3
B
某气体能使紫色的酸性高锰酸钾溶液褪成无色
该气体一定是SO2
C
某物质的水溶液中加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体
该溶液一定含有CO32
D
某物质的水溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入稀硝酸,沉淀不溶解
该溶液中至少含有SO42、SO32中的一种
 
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