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1.工业上用生锈的Fe粉和Cu粉的混合物制备CuSO4•5H2O和FeSO4•(NH42SO4•6H2O的工艺流程如图1所示.
已知:①几种物质的溶解度(g/100gH2O)如表所示.
FeSO4•7H2O(NH42SO4FeSO4•(NH42SO4•6H2O
20℃487537
60℃1018838
②溶液pH>4时,Fe2+容易被氧化.
请回答:
(1)过滤所用的主要玻璃仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯.
(2)溶液1中的主要溶质为FeSO4、H2SO4(填化学式).
(3)进行操作2时,从溶液中析出晶体后,需趁热过滤,原因为减小硫酸亚铁和硫酸铵的析出使得FeSO4•(NH42SO4•6H2O晶体更纯.
(4)FeSO4•(NH42SO4•6H2O用适量稀硫酸洗涤,而不是用水洗涤的原因为抑制亚铁离子和铵根离子的水解,防止亚铁离子被氧化.
(5)称取2.50gCuSO4•5H2O样品,灼烧过程中样品质量随温度(T)变化的曲线如图2所示.
①120℃所的固体,继续加热至258℃时失水,所发生反应的化学方程式为CuSO4•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+H2O.
②900℃时剩余固体只有一种铜的氧化物,其化学式为Cu2O.

分析 流程分析可知生锈的Fe粉和Cu粉的混合物,加入足量和稀硫酸得硫酸亚铁溶液及铜固体,过滤得滤渣1为铜,滤液1为硫酸亚铁和稀硫酸混合溶液,在铜中再加硫酸同时通入氧气氧化铜得硫酸铜溶液,经蒸浓缩、降温结晶可得硫酸晶体,滤液1经调节PH值,再加入硫酸铵,经蒸发浓缩,趁热过滤可得FeSO4•(NH42SO4•6H2O晶体,同时可减小硫酸亚铁和硫酸铵的析出使得FeSO4•(NH42SO4•6H2O晶体更纯,再经适量稀硫酸洗涤干燥得较纯的FeSO4•(NH42SO4•6H2O晶体,据此答题;

解答 解:流程分析可知生锈的Fe粉和Cu粉的混合物,加入足量和稀硫酸得硫酸亚铁溶液及铜固体,过滤得滤渣1为铜,滤液1为硫酸亚铁和稀硫酸混合溶液,在铜中再加硫酸同时通入氧气氧化铜得硫酸铜溶液,经蒸浓缩、降温结晶可得硫酸晶体,滤液1经调节PH值,再加入硫酸铵,经蒸发浓缩,趁热过滤可得FeSO4•(NH42SO4•6H2O晶体,同时可减小硫酸亚铁和硫酸铵的析出使得FeSO4•(NH42SO4•6H2O晶体更纯,再经适量稀硫酸洗涤干燥得较纯的FeSO4•(NH42SO4•6H2O晶体,
(1)过滤所用的主要玻璃仪器为玻璃棒、漏斗、烧杯,
故答案为:;
(2)根据上面分析可知,溶液1中的主要溶质为FeSO4、H2SO4
故答案为:FeSO4、H2SO4
(3)根据题中提供的溶解度数据可知,进行操作2时,从溶液中析出晶体后,需趁热过滤,原因为减小硫酸亚铁和硫酸铵的析出使得FeSO4•(NH42SO4•6H2O晶体更纯,
故答案为:减小硫酸亚铁和硫酸铵的析出使得FeSO4•(NH42SO4•6H2O晶体更纯;
(4)FeSO4•(NH42SO4•6H2O用适量稀硫酸洗涤,抑制亚铁离子和铵根离子的水解,防止亚铁离子被氧化,
故答案为:抑制亚铁离子和铵根离子的水解,防止亚铁离子被氧化;
(5)①设 CuSO4•5H2O分解的方程式为CuSO4•5H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4•(5-x)H2O+xH2O,
                                                                250                                          18x
                                                                2.5                                         2.5-1.78
解得x=4,对应固体的化学式为CuSO4•H2O,同理可推知,1.60g对应固体的化学式为CuSO4,所以发生反应的化学方程式为CuSO4•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+H2O,
故答案为:CuSO4•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+H2O;
②2.50gCuSO4•5H2O样品中铜元素的物质的量为0.01mol,根据铜元素守恒可知,900℃时剩余固体只有一种铜的氧化物中铜元素也为0.01mol,而此时固体的质量为0.72g,所以氧化物中氧元素的物质的量为$\frac{0.72-0.01×64}{16}$mol=0.005mol,所以该铜的氧化物的化学式为 Cu2O,
故答案:Cu2O.

点评 本题考查了CuSO4•5H2O和FeSO4•(NH42SO4•6H2O的制取,涉及的知识点比较多,可以根据信息及所学知识,合理分析得出正确结论,本题难度中等

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C.将已冷却的NaOH溶液沿玻璃棒注入容量瓶中
D.将容量瓶盖紧,振荡,摇匀
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