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孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3还含少量二价铁和三价铁的氧化物及硅的氧化物。以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O晶体的流程图:

(1)试剂A的化学式是__________;操作I的名称是_________;操作Ⅱ用到的仪器有

酒精灯、玻璃棒、_________、坩埚钳和三角架。

(2)生成气体X的化学方程式为                                                  

(3)使用试剂B的目的是将溶液中的Fe2转化为Fe3,试剂B最好选用_______(填选项序号)。

A.酸性KMnO4溶液   B.双氧水   C.浓硝酸    D.氯水

写出相应反应的离子方程式:                                                

(4)已知

试剂C的使用是为了调节溶液的pH,使Fe3转化为沉淀予以分离。试剂C宜选用    ___________(填选项序号);

A.稀硫酸     B.NaOH溶液     C.氨水      D.CuO

为完全除去溶液c中的Fe3而又不使Cu2沉淀,则应调节溶液pH的范围为_________。

(5)请设计一种实验方案检验溶液中Fe3是否完全除去(写出操作步骤、现象和结论)______                                                                                                                                                      。

 

【答案】

(共15分)

(1)H2SO4(1分) , 过滤(1分),  蒸发皿(1分)

(2)Cu2(OH)2 CO+ 2H2SO4 = 2CuSO4 + 3H2O + CO2↑(2分)

(3)B (2分)2Fe2+ + 2H+ + H2O2=2Fe3+ + 2H2O(2分)

(4)D (2分)  3.7~4.8(2分)

(5)取待检溶液少许,加入KSCN溶液,若溶液不变红色,说明Fe3+已完全除去;若溶液变红色,则说明Fe3+未完全除去 (2分)

【解析】

试题分析:试剂A的化学式是H2SO4要反应掉孔雀石,而且要制备胆矾,不引人杂质,所以只能是硫酸;操作I的名称是过滤;操作Ⅱ用到的仪器有,酒精灯、玻璃棒、蒸发皿、坩埚钳和三角架。

生成气体X的化学方程式为Cu2(OH)2 CO+ 2H2SO4 = 2CuSO4 + 3H2O + CO2↑。

使用试剂B的目的是将溶液中的Fe2转化为Fe3,试剂B最好选用双氧水,不会引入杂质;相应反应的离子方程式:2Fe2+ + 2H+ + H2O2=2Fe3+ + 2H2O ;试剂C的使用是为了调节溶液的pH,使Fe3转化为沉淀予以分离。试剂C宜选用CuO不会引入杂质,为完全除去溶液c中的Fe3而又不使Cu2沉淀,则应调节溶液pH的范围为3.7~4.8;检验溶液中Fe3是否完全除去可用以下方法: 取待检溶液少许,加入KSCN溶液,若溶液不变红色,说明Fe3+已完全除去;若溶液变红色,则说明Fe3+未完全除去。

考点:化学实验 难溶物的溶解平衡

点评:根据题中所给出的信息可以知道,此题的实验目的是以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O晶体,所以整个流程就很清楚了。

 

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为解决有关问题,兴趣小组同学查得有关物质沉淀的pH数据如下:

物质
pH (开始沉淀)
pH(完全沉淀)
Fe(OH)3
1.9
3.2
Fe(OH)2
7.0
9.0
Cu(OH)2
4.7
6.7
⑴“除杂”时先通入足量Cl2将Fe2氧化成Fe3,再加入CuO固体调节溶液的pH至   (填写范围)。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验方案是  
⑵操作X包括      、过滤和洗涤等。CuCl2·3H2O加热灼烧的最终产物的化学式是   
⑶某种胃药片的治酸剂为CaCO3,该药片中CaCO3质量分数的测定步骤如下:
a.配制0.1mol·L1的HCl溶液和0.1mol·L1的NaOH溶液各250mL。
b.取0.1g磨碎后的胃药于锥形瓶中。
c.向锥形瓶内加入25.00mL 0.1 mol·L1的HCl溶液。
d.以酚酞为指示剂,用0.1mol·L1的NaOH溶液滴定,至达到滴定终点。
e.重复bcd三步的操作2次。
①操作c中量取盐酸体积的仪器是   
②若洗涤后的碱式滴定管未用NaOH溶液润洗,则所测CaCO3的质量分数将   (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③若滴定中NaOH溶液的平均用量为15.00mL,则胃药中碳酸钙的质量分数为   

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验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O晶体的流程图:

(1)研磨孔雀石的目的是                                                     。浸泡孔雀石的试剂A若选用过量的稀硫酸,则固体a是          (填化学式)。

(2)试剂B的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+,则试剂B宜选用      (填序号):

A.酸性KMnO4溶液     B.双氧水    C.浓硝酸    D.氯水

相应的离子方程式为:                                    

(3)试剂C用于调节溶液pH,使Fe3+转化为沉淀予以分离。则试剂C宜选用    (填序号):

A.稀硫酸        B.NaOH溶液       C.氨水     D.CuO

固体C的化学式为         

(4)1 mol氨气通过加热的Cu2(OH)2 CO3可以产生1.5 mol金属铜,则该反应的化学方程式为                                                      

(5)常温下Fe(OH)3的Ksp=1×10-39,若要将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,使溶液中c(Fe3+)降低至1×10—3 mol/L,必需将溶液调节至pH=     

 

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A.充分加热样品,用碱石灰吸收逸出气体,增重b g

B.加热至样品质量不再发生变化,称得其质量为b g

C.向样品中加入足量的稀盐酸,用排水法收集逸出气体,得b mL气体

D.向样品中加入足量的稀盐酸,充分反应,将生成的气体全部通入到足量Ba(OH)2溶液中,过滤、洗涤、烘干,得b g固体

 

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