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20.如图是利用废铜屑(含杂质铁)制备胆矾(硫酸铜晶体)的流程.

已知:
溶液中被沉淀离子Fe3+Fe2+Cu2+
完全生成氢氧化物沉淀时,溶液的pH≥3.7≥6.4≥4.4
请回答:
(1)溶液B中含有的阳离子有Fe2+、Fe3+、H+、Cu2+(填离子符号).
(2)下列物质中最适宜作氧化剂X的是b(填字母).a.NaClO  b.H2O2   c.KMnO4
(3)加入试剂①是为了调节pH,试剂①可以选择CuO或CuCO3或Cu(OH)2(填化学式).
(4)操作①的名称是蒸发浓缩、冷却结晶.
(5)沉淀D加入盐酸可以得到FeCl3,关于FeCl3溶液的性质中说法不正确的是c
a.将FeCl3饱和溶液逐滴加入沸水中,并继续加热得到红褐色液体,该液体能产生丁达尔效应
b.向FeCl3溶液滴加NaOH溶液,出现红褐色沉淀
c.将FeCl3溶液加热蒸干并灼烧,得到FeCl3固体
d.向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液,溶液变为红色
(6)沉淀D加入盐酸和铁粉,可以制得FeCl2溶液.实验室保存FeCl2溶液,需加入过量的铁粉,其原因是2Fe3++Fe=3Fe2+(用离子方程式表示).

分析 由制备实验流程可知,Fe和Cu灼烧,铜与氧气反应生成CuO,Fe与氧气不能完全反应,加入稀硫酸,反应生成硫酸铜和硫酸亚铁、硫酸铁,为了除去二价铁,由完全生成氢氧化物沉淀时溶液的pH可知,需将二价铁氧化生成三价铁,然后调节pH形成沉淀,过滤除去氢氧化铁沉淀,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得胆矾,据此解答.

解答 解:由制备实验流程可知,Fe和Cu灼烧,铜与氧气反应生成CuO,Fe与氧气不能完全反应,加入稀硫酸,反应生成硫酸铜和硫酸亚铁、硫酸铁,为了除去二价铁,由完全生成氢氧化物沉淀时溶液的pH可知,需将二价铁氧化生成三价铁,然后调节pH形成沉淀,过滤除去氢氧化铁沉淀,滤液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可得胆矾,
(1)根据上面的分析可知,溶液B为硫酸铜和硫酸亚铁、硫酸铁混合溶液及过量的稀硫酸,其中含有的阳离子有Fe2+、Fe3+、H+、Cu2+
故答案为:Fe2+、Fe3+、H+、Cu2+
(2)氧化剂X是将亚铁离子氧化成铁离子,同时不能引入新的杂质,所以可以用H2O2,故选b;
(3)加入试剂①是为了调节pH,与溶液中的氢离子反应,同时不能引入新的杂质,试剂①可以选择CuO或CuCO3或Cu(OH)2
故答案为:CuO或CuCO3或Cu(OH)2
(4)操作①是从硫酸铜 溶液中获得硫酸铜晶体,其名称是蒸发浓缩、冷却结晶,
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶;
(5)a.将FeCl3饱和溶液逐滴加入沸水中,并继续加热得到红褐色液体为氢氧化铁胶体,氢氧化铁胶体能产生丁达尔效应,故a正确;
b.向FeCl3溶液滴加NaOH溶液,生成氢氧化铁红褐色沉淀,故b正确;
c.将FeCl3溶液加热蒸干并灼烧,由于氯化铁水解,最终得到Fe2O3固体,故c错误;
d.向FeCl3溶液中滴加KSCN溶液生成Fe(SCN)3,溶液变为红色,故d正确,
故选c;
(6)实验室保存FeCl2溶液,为防止其中亚铁离子被氧化需加入过量的铁粉,反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+
故答案为:2Fe3++Fe=3Fe2+

点评 本题考查了铜及其化合物性质分析,化学方程式计算,掌握制备的原理和计算的依据基础是关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.室温下向10mL pH=3的醋酸溶液中加入水稀释后,下列说法正确的是(  )
A.溶液中导电粒子的数目减少
B.溶液中$\frac{c(C{H}_{3}COOH)}{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}$的值减小
C.醋酸的电离程度增大,[H+]亦增大
D.再加入10mlpH=11的NaOH溶液,混合液pH=7

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.(1)醋酸是一种常见的弱酸,为了证明醋酸是弱电解质,某校研究性学习小组开展了题为“醋酸是弱电解质的实验研究”的探究活动.该校研究性学习小组设计了如下方案:
A.先配制一定量的0.10mol/L CH3COOH溶液,然后测溶液的pH,若pH大于1,则可证明醋酸为弱电解质
B.先测0.10mol/L CH3COOH溶液的pH,然后将其加热至40℃,再测pH,如果pH变小,则可证明醋酸为弱电解质
C.先配制一定量0.01mol/L和0.10mol/L的CH3COOH溶液,分别测它们的pH,若两者的pH相差小于1个单位,则可证明醋酸为弱电解质
D.在常温下,配制一定量的CH3COONa溶液,测其pH,若pH大于7,则可证明醋酸为弱电解质.
你认为上述方案可行的是ABCD
(2)一定温度下,有a、盐酸;b、硫酸;c、醋酸三种酸的稀溶液.(用a、b、c、<、=、>号填写)
①当其物质的量浓度相同时,c(H+)由大到小的顺序是b>a>c
②同体积同物质的量浓度的三种酸,中和同物质的量浓度的NaOH消耗的体积由大到小的顺序是b>a=c
③当c(H+)相同、体积相同时,分别加入足量锌,相同状况产生的气体体积由大到小的顺序c>a=b
④将c(H+)相同的三种酸均稀释10倍,pH由大到小的顺序为a=b>c
(3)某温度(t℃)时,KW=10-13,将此温度下pH=1的硫酸溶液aL与pH=12的氢氧化钡溶液bL混合.
①若所得混合液为中性,则a:b=1:1.
②若所得混合液的pH=2,则a:b=11:9.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜,用示意图中的装置可以实现该反应.
回答下列问题:
(1)A中生成氨气反应的化学方程式是2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)B中加入的干燥剂是③(填序号)①浓硫酸②无水氯化钙  ③碱石灰;
(3)写出氨气与氧化铜反应的化学方程式2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2↑+3H2O;若收集到2.24L(标况下)氮气,计算转移电子数为0.6NA.能证明氨与氧化铜反应的现象①C中黑色粉末变红、②D中有无色液体生成;
(4)设计实验检验D中无色液的成分:取少量液体于试管中,加入少量无水硫酸铜粉末,现象为白色变蓝.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.已知25℃时部分弱电解质的电离平衡常数数据如表所示:
化学式CH3COOHH2CO3HClO
电离平衡常数Ka=1.8×10-5Kal=4.3×10-7Ka2=5.6×10-11Ka=3.0×10-8
回答下列问题:
(1)物质的量浓度均为0.1mol•L-1的三种溶液:a.CH3COONa     b.Na2CO3        c.NaClO
pH由小到大排列的顺序是a<c<b(用编号填写).
(2)体积均为100mL pH=2的CH3COOH与一元酸HX,加水稀释过程中pH与溶液体积的关系如图所示,则HX的电离平衡常数大于(填“大于”、“小于”或“等于”)CH3COOH的电离平衡常数.稀释后,HX溶液中水电离出来的C(H+)大于(填“大于”、“小于”或“等于”)醋酸溶液中水电离出来的C(H+).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.物质的量相同的下列物质中,质量和N2相等的是(  )
A.H2B.CO2C.COD.NH3

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.下列说法不正确的是(  )
A.二氧化硫可用作一些食品的杀菌剂
B.明矾[KAl(SO42•12H2O]既可用做净水剂,也可用作消毒剂
C.浓硫酸、浓硝酸均具有强氧化性,常温下均可用铝制容器盛放
D.NH4HCO3受热易分解放出NH3和CO2,可用作制作糕点时的发酵剂、膨松剂

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

9.某小组同学为比较酸性条件下NO3-、SO42-、Fe3+的氧化性强弱,设计如下实验(夹持仪器已略去,装置的气密性已检验).
实验记录如下:
实验操作实验现象
打开活塞c,将过量稀HNO3加入装置B中,关闭活塞cB中浅绿色溶液立即变为深棕色;一段时间后,溶液最终变为黄色.
用注射器取出少量B装置中的溶液,加入KSCN溶液溶液变为红色.
打开活塞b,向A装置中加入足量硫酸,关闭活塞bA中产生气体;B中有气泡,液面上有少量红棕色气体生成.
一段时间后,用注射器取出少量B装置中的溶液,…
打开活塞a,通入一段时间空气----
请回答下列问题:
(1)保存Fe(NO32溶液时,常加入铁粉,目的是(用化学方程式表示)2Fe(NO33+Fe═3Fe(NO32
(2)实验Ⅰ中,发生反应的离子方程式是3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O.
(3)资料表明,Fe2+能与NO结合形成深棕色物质[Fe(NO)]2+:Fe2++NO?[Fe(NO)]2+
用平衡移动原理解释实验I中溶液由深棕色变为黄色的原因是Fe2+被稀硝酸氧化为Fe3+,使溶液中c(Fe2+)逐渐下降(同时NO的逐渐逸出,也使溶液中c(NO)逐渐下降),平衡Fe2++NO?[Fe(NO)]2+左移,溶液棕色褪去,显示出Fe3+的黄色..
(4)分析实验现象,同学们得出了结论.则:
①实验Ⅳ的后续操作是加入K3[Fe(CN)6]溶液,观察到的现象是生成蓝色沉淀.
②由实验得出的结论是氧化性:NO3->Fe3+>SO42-
(5)实验反思
①实验操作V的目的是将装置中的SO2、NO、NO2等气体排进NaOH溶液中吸收,防止污染大气.
②实验操作Ⅲ,开始时B中溶液的颜色并无明显变化,此时溶液中发生反应的离子方程式是3SO2+2NO3-+2H2O═3SO42-+2NO↑+4H+
③有同学认为装置中的空气会干扰实验结论的得出,应在实验前通一段时间的氮气.你是否同意该看法,理由是不同意,
a.实验Ⅰ中溶液变棕色,有NO生成,说明硝酸氧化Fe2+:氧化性NO3->Fe3+
b.实验Ⅳ中溶液中检出Fe2+,说明二氧化硫还原了Fe3+:氧化性Fe3+>SO42-
与装置中是否有氧气无关..

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.某溶液中含有HCO3-,CO32-,SO32-,CH3COO-,SO42-等五种离子,若向其中加入Na2O2粉末充分反应后(溶液体积变化忽略不计),溶液中离子浓度基本保持不变的是(  )
A.CH3COO-B.SO42-,CO32-C.CH3COO-SO42-D.SO42-

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