练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    15．铁铜单质及其化合物的应用范围很广．现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体，为制取纯净的CuCl2•2H2O，首先将其制成水溶液，然后按照如图步骤进行提纯：

    已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表：
    Fe3+Fe2+Cu2+
    开始沉淀的pH1.97.04.7
    完全沉淀的pH3.2a6.7
    请回答下列问题：
    （1）化学上通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时，沉淀就达到完全．已知Fe（OH）2的Ksp约为1.0×10-15，则a=9．
    （2）加入氧化剂的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，X应选择C．
    A．K2Cr2O7   B．浓HNO3   C．H2O2   D．KMnO4
    （3）加入的物质Y是CuO[Cu（OH）2、CuCO3、Cu2（OH）2CO3也可以]．
    （4）设计实验从溶液Ⅲ中获得纯净的CuCl2•2H2O．简要描述实验步骤应在HCl气流中加热蒸发结晶，过滤、冰水洗涤、低温烘干．

    分析 氯化亚铁和氯化铜的混合液中，加入氧化剂可以将亚铁离子氧化为铁离子，调节pH可以将铁离子沉淀，得到氯化铜的水溶液，然后再酸性环境下蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥即可得到氯化铜晶体，
    （1）依据溶度积常数分析（2）加入氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+，易除去，据此回答；
    （2）选择的氧化剂不能引进新的杂质离子是最佳氧化剂；
    （3）在调节pH时，加入的物质不能引进新杂质；
    （4）铜离子水解溶液显示酸性，加热蒸干硫酸铜溶液得到的是氢氧化铜，据此回答．

    解答 解：根据流程图，氯化亚铁和氯化铜的混合液中，加入氧化剂可以将亚铁离子氧化为铁离子，调节pH可以将铁离子沉淀，得到氯化铜的水溶液，然后再酸性环境下蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥即可得到氯化铜晶体，
    （1）残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5mol/L时，沉淀就达到完全．已知Fe（OH）2的Ksp约为1.0×10-15，
    Ksp=c（Fe2+）c2（OH-）=1.0×10-15
    1×10-5mol/L×c2（OH-）=1.0×10-15
    c（OH-）=10-5mol/L，
    c（H+）=$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-5}}$=10-9mol/mol，
    a=9，
    故答案为：9；
    （2）根据实验目的，加入氧化剂的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，便于生成Fe（OH）3沉淀而与Cu2+分离，K2Cr2O7、HNO3、H2O2、KMnO4都具有氧化性，能将亚铁离子氧化，但是K2Cr2O7、HNO3、KMnO4能引进新的杂质离子，双氧水是绿色氧化剂，得到的还原产物是水，不会引进杂质离子，
    故答案为：将Fe2+氧化成Fe3+，便于生成Fe（OH）3沉淀而与Cu2+分离；C；
    （3）中和溶液的酸性，调节pH，将铁离子沉淀，铜离子不沉淀，可以加入CuO[Cu（OH）2、CuCO3、Cu2（OH）2CO3也可以]，
    故答案为：CuO[Cu（OH）2、CuCO3、Cu2（OH）2CO3也可以]；
    （4）铜离子水解溶液显示酸性，加热蒸干硫酸铜溶液得到的是氢氧化铜，为防止水解，从溶液Ⅲ中获得纯净的CuCl2•2H2O，应该在HCl气流中蒸干，在HCl气氛中加热浓缩，冷却结晶，过滤、冰水洗涤、低温烘干，
    故答案为：应在HCl气流中加热蒸发结晶，过滤、冰水洗涤、低温烘干．

    点评 本题是一道物质的分离和提纯的实验方案设计题，考查学生分析解决问题以及灵活应用所学知识的能力，题目难度不大．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．电解原理在化学工业上有着广泛的应用．图中电解池a为电解液，X和Y是两块电极板．则：
    （1）若X和Y均为惰性电极，a为饱和的NaCl溶液，则电解时检验Y电极反应产物的方法是把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色．
    （2）若X、Y分别为石墨和铁，A仍为饱和的NaCl溶液，则电解过程中生成的白色固体物质露置在空气中，可观察到的现象为白色固体迅速变为灰绿色最后变为红褐色．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．硫和氮氧化物是形成酸雨、雾霾等环境污染的罪魁祸首，采用合适的措施消除其污染是保护环境的重要举措．
    （1）研究发现利用NH3可消除硝酸尾气中的NO污染．NH3与NO的物质的量之比分别为1﹕3、3﹕1、4﹕1时，NO脱除率随温度变化的曲线如图所示：
    ①用化学反应方程式表示NH3消除NO的反应原理4NH3+6NO=5N2+6H2O（不用注明反应条件）．
    ②曲线b 对应NH3与NO的物质的量之比是3：1．
    ③曲线a中，NO的起始浓度为6×10-4mg/m3，从A点到B点经过0.8s，该时间段内NO的脱除速率为1.5×10-4 mg/（m3•s）．
    （2）NO、NO2混合气体能被NaOH溶液吸收生成NaNO2和NaNO3，若吸收的溶液中NO2-的浓度为ag•L-1，要使1m3该溶液中的NO2-完全转化为NH4NO3，至少需通入标准状况下的O2243.5aL．（用含a的代数式表示，计算结果保留整数）
    （3）SO2被少许NaOH溶液吸收生成能使pH试纸变红的NaHSO3溶液，工业上可电解NaHSO3得到重要化工产品Na2S2O4．
    ①NaHSO3溶液中离子浓度大小为c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（H+）＞c（SO32-）＞c（OH-）．
    ②写出生成S2O42-的电极反应式2H++2 HSO3-+2e-=S2O42-+2H2O．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．下列各组混合物中，不论两种物质以何种比例混合，只要总质量一定，经过完全燃烧后，产生的CO2质量不变的是（　　）
    A．乙炔和甲苯B．丙烯和丙烷C．乙醇和丙酸D．甲醛与葡萄糖

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    10．下列实验或反应中，最后固体质量增加的是（　　）
    A．铜丝在空气中灼烧后迅速伸入乙醇蒸气中
    B．铁粉与硫粉物质的量之比为1：1时混合加热
    C．锌粉加入到氯化铜溶液中
    D．去除氧化膜的铝条插入到浓硝酸中

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．在体积为2L的恒容密闭容器中发生反应xA（g）+yB（g）?zC（g），图甲表示200℃时容器中A、B、C物质的量随时间的变化，图乙表示不同温度下平衡时C的体积分数随起始n（A）：n（B）的变化关系．则下列结论正确的是
    （　　）
    A．200℃时，反应从开始到平衡的平均速率v（B）=0.04 mol•L-1•min-1
    B．由图乙可知，反应xA（g）+yB（g）?zC（g）的△H＜0，且a=2
    C．若在2 L恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器进行该反应，化学平衡常数减小．达到平衡时，A的体积分数小于0.5
    D．200℃时，起始向容器中充入0.2 mol A、0.4 mol B和0.4 mol C，反应达到平衡前的速率：v（正）＜v（逆）

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    7．取10g氢气和CH3OH的混合物在氧气中完全燃烧，将其产物和足量的过氧化钠反应，反应后固体的质量增加了（　　）
    A．9 gB．10 gC．11 gD．12 g

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．已知草酸晶体（H2C2O4•xH2O）的熔点为101℃，分解温度为189.5℃，升华温度为157℃，受热分解产生CO2、CO、H2O，草酸钙不溶于水．请用下列仪器对草酸晶体的分解产物进行分析：

    （1）写出草酸晶体受热分解的化学方程式：H2C2O4•xH2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+CO↑+（x+1）H2O
    （2）按正确顺序连接好各仪器：（填仪器接口字母编号）
    （i）→（　　）（　　）→（　　）（　　）→（　　）（　　）→（　　）（　　）
    （3）A装置的作用是冷凝草酸蒸气，避免进入C中生成草酸钙沉淀，干扰对CO2的检验，B装置中的试剂为无水CuSO4
    （4）如何验证产物中有CO生成？在g处点燃气体，并在上方罩一个内涂有澄清石灰水的小烧杯，若火焰呈淡蓝色且石灰水变浑浊，则有CO产生
    （5）某学生利用上述仪器进行x值的测定，取一定量的草酸晶体充分加热，测得装置A增重4.5g，B增重4.5g，C增重2.2g，则x=4．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（　　）
    A．在标准状况下，560 mL甲烷与甲醛组成的混合物中含有的共用电子对数为0.1 NA
    B．电解精炼铜时转移了6.02×1023个电子，阳极溶解32 g铜
    C．2.24 LCO和2.8gN2组成的混合物中质子数为2.8 NA
    D．含0.2 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应，生成SO2的分子数为0.1×6.02×1023

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案