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    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(CuCl2·2H2O),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+
    氢氧化物开始沉淀时的pH
    		1.9
    		7.0
    		4.7
    氢氧化物沉淀完全时的pH
    		3.2
    		9.0
    		6.7
     
    请回答下列问题：
    （1）加入氧化剂的目的是                          
    （2）下列最适合作氧化剂X的是                       
    A．K2Cr2O7  B．NaClO  C．H2O2  D．KMnO4
    （3）加入的物质Y是                      
    （4）如果不用物质Y而直接用可溶性碱溶液能不能达到目的？      (填“能”或者“不能”)。若不能，试解释原因                                      (若填“能”，此空不用回答)
    （5）最后能不能直接蒸发得到CuCl2·2H2O？          (填“能”或者“不能”)。若不能，应该如何操作才能得到CuCl2·2H2O                            (若填“能”，此空不用回答)
    （6）若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙，产生的现象是                             
    （7）若向溶液Ⅱ中加入镁粉，产生的气体是     ，试解释原因                      
    （8）FeCl3溶液具有净水作用的原因是                                         

    （1）将Fe2+氧化为Fe3+，便于生成沉淀与Cu2+分离(1分) （2）C  (1分) （3）CuO(也可以是氢氧化铜、碳酸铜或者碱式碳酸铜) (1分) （4）不能(1分) ，加碱使Fe3+沉淀的同时也能使Cu2+沉淀(1分) （5）不能(1分)  应该在HCl气体氛围中进行蒸发结晶(2分) （6）碳酸钙溶解，产生气泡和红褐色沉淀(2分) （7）氢气(1分)  镁粉与氯化铁、氯化铜水解得到的氢离子作用，产生氢气(1分) （8）铁离子水解成氢氧化铁胶体，吸附水中的悬浮颗粒物，加速沉降。起到净水作用(2分) 

    解析试题分析：（1）加入氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+，易除去，除杂时，不能引入新的杂质（2）加入过氧化氢能使亚铁离子氧化为铁离子，且不引入新杂质。故选C。（3）加入的物质Y可调节，使Fe3+全部沉淀，同时不引进新杂质，所以可以用Cu(OH)2、CuCO3、CuO、Cu2(OH)2CO3等。（5）不能，由于铜离子易水解，应在HCl气体氛围中进行蒸发结晶。（6）溶液Ⅱ中加入碳酸钙，由于溶液中含有H+，碳酸钙分解，形成二氧化碳气体和水，同时铁离子水解，形成氢氧化铁红褐色沉淀。（7）向溶液Ⅱ中加入镁粉，镁粉与氯化铁、氯化铜水解得到的氢离子作用，产生氢气。（8）铁离子水解成氢氧化铁胶体，吸附水中的悬浮颗粒物，加速沉降。起到净水作用。
    考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用；制备实验方案的设计

    练习册系列答案
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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    绿矾是一种重要的化工原料。
    【问题1】绿矾晶体（FeSO4·7H2O）由于保存不妥或长久放置，容易被空气中的氧气氧化而变质。为探究绿矾样品的变质情况，某化学兴趣小组的同学设计了下列实验方案。
    实验准备：取少量绿矾样品，用蒸馏水在烧杯中配成溶液。
    （1）方案1：取少量溶液，加入几滴             试剂（写化学式），如果观察到的现象是溶液变血红色；实验结论：证明绿矾样品已被氧化。
    （2）方案2：取少量溶液，加入几滴酸性KMnO4溶液，如果观察到的现象是                                        。实验结论：证明绿矾样品完全被氧化。
    （3）使用FeSO4时，如要防止Fe3+的干扰，可以加入适量铁粉进行除杂，写出加入铁粉后发生反应的离子方程式                                         。
    （4）要从FeSO4溶液中得到绿矾晶体，必须进行的实验操作步骤：　　　　　、冷却结晶、　过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有　　　　　　（此空填序号）

    A．蒸发皿 B．石棉网 C．烧杯 D．玻璃棒
    【问题2】灼烧绿矾的反应方程式：2（FeSO4·7H2O）   Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O
    工业上常通过高温分解FeSO4的方法制备Fe2O3，为检验FeSO4高温分解的气体产物中是否含有SO2和SO3，进行如下实验：将FeSO4高温分解产生的气体通入下图所示的装置中。请回答以下问题：

    （1）装置I中氯化钡溶液中可观察到现象                                   。若氯化钡溶液足量，将最后所得沉淀过滤、洗涤、烘干后称重为2．33克，则灼烧绿矾的过程中转移了_________mol的电子。
    （2）装置II中试剂为品红溶液，其作用是                                  
    （3）装置III中试剂为NaOH溶液，其作用是                                           。

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    某小组的同学对放置已久的过氧化钠的成分进行探究，请回答下列问题：
    (1)反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑的还原剂是________(写化学式)；反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2中，每生成1 mol O2转移________mol电子。
    (2)进行探究：
    ①提出假设。
    假设1：全部是Na2O2
    假设2：全部是Na2CO3
    假设3：________________
    ②设计方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。
    限选实验试剂和仪器：蒸馏水、1 mol·L－1 H2SO4溶液、澄清石灰水、淀粉-KI溶液、酚酞溶液、火柴、试管、小烧杯、胶头滴管。

    实验步骤
    		预期现象和结论
    步骤1：取少量固体样品于试管中，滴加足量1 mol·L－1 H2SO4溶液，然后将内壁附有澄清石灰水的烧杯罩于试管口
    		若澄清石灰水未见浑浊，则假设1成立；
    若澄清石灰水变浑浊，则______________________
    步骤2：
    		 
    步骤3：
    		 
     

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    为了检验市场上常见两种金属饮料瓶的主要成分，某小组取甲、乙两种饮料瓶，将其剪碎作为样品，分别按下述步骤进行实验：
    I．取少量样品于试管中，加入盐酸，充分反应后过滤。
    II．取少量滤液于试管中，向其中滴加氢氧化钠溶液。
    步骤II的实验现象如下：

    样品甲
    		生成白色沉淀，继续滴加氢氧化钠溶液，沉淀消失
    样品乙
    		生成白色沉淀，白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色
     
    （1）样品甲中金属的主要成分是         ，生成白色沉淀反应的离子方程式是                。
    （2）样品乙进行步骤I后所得滤液中一定含有的金属离子是       ，白色沉淀变为红褐色反应的化学方程式是                                           。

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    某兴趣小组为测定某工业纯碱（假设仅含NaHCO3杂质）中Na2CO3的质量分数，设计了下列四种实验方案：
    方案一：纯碱样品测定剩余固体质量
    （1）称取mg样品放入坩埚中充分加热。坩埚中发生反应的化学方程式为：                                             
    （2）将坩埚置于干燥器中冷却后称量。实验时需要重复“加热、冷却、称量”操作多次，其目的是：                                                 。
    方案二：称取mg样品配成250mL溶液，从中取25mL溶液先用酚酞作指示剂用0.1mol/LHCl溶液滴定至终点，消耗0.1mol/LHCl溶液V1mL，继续用甲基橙作指示剂滴定至终点，消耗0.1mol/LHCl溶液V2mL。则该样品中碳酸钠的质量分数为：                   。
    方案三：纯碱样品溶液测定沉淀质量
    （1）称取m1g样品，置于小烧杯中，加水溶解后滴加足量氯化钙溶液。将反应混和物过滤后的下一步操作是：                        ，沉淀经干燥后称量为m2g。
    （2）如果用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液作沉淀剂，在其他操作正确的情况下，_______测定样品中的Na2CO3的质量分数。（填“能”或“不能”）
    方案四：纯碱样品测定生成二氧化碳的质量
    （1）本实验采用如图装置，C中盛放的物质是            。
    （2）反应前后都要通入N2，反应后通入N2的目的是：                                

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    过氧化钠能与二氧化碳反应，在“神七”的航天舱中、在宇航员太空漫步时穿的航天服中、在潜艇中均使用过氧化钠作制氧剂，供人呼吸之用。某学生选用大理石、盐酸和一定量过氧化钠药品设计实验，验证这一事实。
    请根据所给装置回答下列问题：
     
    （1）A是制取CO2的装置，最好选用下列装置中的________(填序号)。
     
    （2）B装置中发生的离子方程式是_____________________________________________。
    C装置的作用是_____________________________________________________。
    （3）D装置中发生反应的化学方程式是______________________________________。
    （4）要想得到较纯净的氧气，可在装置D和E之间增加一盛有__           ______(填写试剂名称)的________(填写装置名称)。
    （5）如何检验集气瓶中收集到的气体_______________________________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    某研究性学习小组在研究由Fe2＋制备Fe(OH)2的过程中，设计了如下实验方案：
    【实验设计】

    方法一：按照图1进行实验，容器A中的反应开始时，弹簧夹C处于打开状态，一段时间后，关闭弹簧夹C，容器A中的反应仍在进行。最终在_______容器中观察到白色沉淀，该实验中涉及到的化学方程式有：                                       。
    方法二：按图2进行实验，最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上：①纯水 ②NaCl溶液 ③NaOH溶液 ④四氯化碳 ⑤CuCl2溶液 ⑥乙醇 ⑦Fe棒 ⑧植物油 ⑨碳棒
    a为___________，b为___________，c为___________，d为___________。(填序号)
    【探究思考】
    实验表明上述实验中出现白色的沉淀会逐渐转变为灰绿色或绿色，那么如何解释出现灰绿色或绿色的现象呢？
    （1）甲同学查阅资料后，得到Fe(OH)2如下信息：

    资料名称
    		物理性质描述
    		化学性质描述
    《化学辞典》，顾翼东编，1989年版P637
    		白色无定形粉末或白色至淡绿色六方晶体
    		与空气接触易被氧化，将细粉喷于空气中，则立即燃烧出火花
    《大学普通化学（下册）》傅鹰著P637
    		白色沉淀
    		此沉淀易被氧化成微绿色Fe3(OH)8
    《普通化学教程》（下册）P788
    		白色
    		能强烈吸收O2，迅速变成棕色
    Fe(OH)3。这时作为氧化的中间产物为土绿色，其中含有Fe2＋、Fe3＋。
     
    阅读该资料后，你对上述实验中出现灰绿色或绿色的现象的解释是：__________    ；资料中提及的微绿色Fe3(OH)8，用氧化物的形式表示可写成__________________。
    （2）乙同学依据配色原理：白色和棕色不可能调配成绿色或灰绿色的常识，认为绿色可能是形成Fe(OH)2·nH2O所致。用热水浴的方式加热“方法一”中生成的绿色沉淀，观察到沉淀由绿变白的趋势。加热时，“方法一”中弹簧夹C应处于___________（填“打开”或“关闭”）状态，容器A中的反应须处于___________（填“停止”或“发生”）状态。写出该实验中支持乙同学观点的化学方程式_______________。

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    Fe2O3具有广泛的用途。
    甲同学阅读有关资料得知：在高温下煅烧FeCO3 可以得到Fe2O3。为了进一步验证此结论，他做了如下实验：

    实验步骤
    		实验操作
    Ⅰ
    		取一定质量的FeCO3固体置于坩埚中，高温煅烧至质量不再减轻，冷却至室温。
    Ⅱ
    		取少量实验步骤Ⅰ所得固体放于一洁净的试管中，用足量的稀硫酸溶解。
    Ⅲ
    		向实验步骤Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液变红。
    由此甲同学得出结论：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
    （1）写出实验步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式                                。
    （2）乙同学提出了不同的看法：煅烧产物可能是Fe3O4，因为Fe3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3+。于是乙同学对甲同学的实验步骤Ⅲ进行了补充改进：检验实验步骤Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2+。他需要选择的试剂是__________（填序号）。
    a．氯水        b．氯水+KSCN溶液        c. K3[Fe(CN)6](铁氰化钾溶液)   
    （3）丙同学认为即使得到了乙同学预期的实验现象，也不能确定煅烧产物的成分。你认为丙同学持此看法的理由是                                           。
    （4）丙同学进一步查阅资料得知，煅烧FeCO3的产物中，的确含有+2价铁元素。于是他设计了另一种由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入试剂：
    稀硫酸、        （填名称）和          （填名称）；再____________（填操作名称），灼烧，即可得到Fe2O3
    （5）工业上通过控制样品的质量，使滴定时消耗KMnO4溶液体积数为c mL，菱铁矿中FeCO3的质量分数为c%，可以简化测量。
    某同学取含FeCO3 c%的菱铁矿a g，用足量稀硫酸溶解后，再用0.0200mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定（KMnO4被还原成Mn2+），最终消耗KMnO4溶液c mL。假定矿石中无其他还原性物质，则所取菱铁矿的质 量a="_____________" g。（FeCO3的摩尔质量为116 g·mol-1）

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    下图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。

    注射器1中抽取了100mL CO2，U型管中装有适量小玻璃珠和约1.5g Na2O2粉末。实验开始时，打开K1、K2、K4止水夹，关闭K3止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将CO2压至U型管，注射器2活塞缓缓向外移动。回答下列问题：（本题不考虑注射器内壁的磨擦阻力）
    （1）U型管内的玻璃珠并不参与反应，其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外，另一个重要作用是             。
    （2）U型管中可观察到的反应现象是         。
    （3）注射器I活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50mL，其原因除可能仍还含CO2外，还有一个重要原因是        。
    （4）为了使剩余气体中二氧化碳能反应完，接下来的操作是          。
    （5）要证明反应产物之一为氧气，最为方便的实验方法是           。
    （6）本实验结束后固体产物板结，难以从U型管中取出，为了要证明固体产物中含有碳酸盐，实验时还需要从如下图示仪器和试剂中选择       （填字母）。当装置和药品都安装完毕后，接下来的操作步骤是            。

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