分析 孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物,向孔雀石中加入足量稀硫酸,发生的反应有Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,硅和稀硫酸不反应,溶液A只含Cu2+、Fe2+两种金属离子,然后过滤得到的滤渣中含有Si的氧化物,溶液A中含有含有铁盐和亚铁盐及硫酸铜,气体E为CO2、H2,向溶液A中加入试剂①得到溶液B,试剂①是一种氧化剂,将Fe2+转化为Fe3+且不能引进杂质,可选取双氧水,向溶液B中加入试剂②经过操作Ⅰ得到溶液C和红褐色沉淀D,则操作Ⅰ为过滤,D为Fe(OH)3,以及过量的试剂,溶液C为硫酸铜溶液,所以为试剂②为CuO或Cu(OH)2或CaCO3 或Cu2(OH)2CO3,
(1)碱式碳酸铜为碱式盐能与稀硫酸反应,依据影响化学反应速率的因素分析判断;
(2)双氧水是一种绿色试剂,将Fe2+氧化为Fe3+,但无明显现象;
(3)在溶液B中加CuO调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀,且不引入新的杂质;
(4)依据溶度积常数计算氢氧根离子浓度,结合离子积常数计算氢离子浓度得到溶液PH;
(5)溶液中得到溶质的方法是经蒸发浓缩(或加热蒸发、蒸发溶液),冷却结晶、过滤,得到溶质;
(6)Fe2+溶液与KMnO4溶液发生氧化还原反应,反应中MnO4-被还原为Mn2+,最小公倍数为5,所以KMnO4前系数为1,Fe2+前系数为5,结合原子守恒和电荷守恒配平写出离子方程式,结合定量关系计算亚铁离子浓度.
解答 解:孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物,向孔雀石中加入足量稀硫酸,发生的反应有Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑,Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑,硅和稀硫酸不反应,溶液A只含Cu2+、Fe2+两种金属离子,然后过滤得到的滤渣中含有Si的氧化物,溶液A中含有含有铁盐和亚铁盐及硫酸铜,气体E为CO2、H2,向溶液A中加入试剂①得到溶液B,试剂①是一种氧化剂,将Fe2+转化为Fe3+且不能引进杂质,可选取双氧水,向溶液B中加入试剂②经过操作Ⅰ得到溶液C和红褐色沉淀D,则操作Ⅰ为过滤,D为Fe(OH)3,以及过量的试剂,溶液C为硫酸铜溶液,所以为试剂②为CuO或Cu(OH)2或CaCO3 或Cu2(OH)2CO3,
(1)碱式碳酸铜为碱式盐能与稀硫酸反应:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑,生成硫酸铜、水和二氧化碳,为了提高原料浸出速率,可采取的措施有增加硫酸浓度、将原料粉碎、提高反应温度,加催化剂等,
故答案为:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑;增加硫酸浓度、将原料粉碎、提高反应温度,加催化剂等;
(2)Fe2+具有还原性,可被酸性高锰酸钾溶液氧化而使高锰酸钾溶液褪色,与KSCN不反应,加入氢氧化钠溶液可生成氢氧化铁、氢氧化铜沉淀而不能检验Fe2+,双氧水,双氧水是一种绿色试剂,将Fe2+氧化为Fe3+,但无明显现象,只有b正确,
故答案为:c;
(3)在溶液B中加CuO调节溶液的pH使Fe3+完全沉淀,且不引入新的杂质,
故答案为:调pH值,(或减少c(H+),)使Fe3+沉淀完全;
(4)常温下Fe(OH)3的Ksp=1×10-39,使溶液中c(Fe3+)=1×10-3mol/L,则c(OH-)=$\root{3}{\frac{1×1{0}^{-39}}{1×1{0}^{-3}}}$mol/L=1×10-12mol/L,所以溶液中c(H+)=1×10-2mol/L,则pH=2,
故答案为:2;
(5)CuSO4•5H2O晶体,在高温时易失去水,所以从溶液中获得CuSO4•5H2O晶体,需要经蒸发浓缩(或加热蒸发、蒸发溶液),冷却结晶、过滤,
故答案为:蒸发浓缩(或加热蒸发、蒸发溶液);冷却结晶;
(6)Fe2+溶液与KMnO4溶液发生氧化还原反应,反应中MnO4-被还原为Mn2+,最小公倍数为5,所以KMnO4前系数为1,Fe2+前系数为5,反应的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O,根据离子方程可知MnO4-~5Fe2+,用去 KMnO4的物质的量为10.00mL×0.010mol/L=1.0×10-4mol,所以A溶液中Fe2+浓度为$\frac{1.0×1{0}^{-4}mol×5}{0.02L}$=0.025mol/L,
故答案为:0.025.
点评 本题考查以孔雀石为主要原料制备CuSO4•5H2O及纳米材料,为高频考点和常见题型,侧重于学生的分析、实验和计算能力得到考查,注意把握实验的原理以及物质的性质,为解答该类题目的关键,注意掌握实验基本操作和流程分析,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 乙烯和酸性高锰酸钾溶液的反应 | |
B. | 在一定条件下,乙烯和水的反应 | |
C. | 在FeBr3催化作用下,苯和溴的反应 | |
D. | 在镍作催化剂、加热的条件下,苯和氢气的反应 |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:多选题
A. | 称量前先调节托盘天平的零点 | |
B. | 称量时左盘放被称量物,右盘放砝码 | |
C. | 潮湿的或具有腐蚀性的药品,必须放在玻璃器皿里称量.其他固体药品可直接放在天平托盘上称量 | |
D. | 用托盘天平可以准确称量药品0.01g | |
E. | 称量完毕应把砝码放回砝码盒中 |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 用电解法精炼铜时,粗铜做阴极 | |
B. | 电解稀硫酸制O2、H2时,铜做阳极 | |
C. | 在镀件上电镀铜时,可用金属铜做阳极 | |
D. | 在电解池中,铜做阳极时,溶液中的阴离子在铜极上失电子 |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 黑色的氧化铜 | B. | 红色的氧化亚铜 | ||
C. | 蓝色的氢氧化铜和碳酸铜 | D. | 黑色的氧化亚铜 |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | $\root{3}{\frac{2a}{{N}_{AP}}}$ | B. | $\sqrt{3}$•$\root{3}{\frac{2a}{{N}_{AP}}}$ | C. | $\frac{\sqrt{3}}{4}$×3$\sqrt{\frac{2a}{{N}_{AP}}}$•3 | D. | $\frac{1}{2}$•3$\sqrt{\frac{2a}{{N}_{AP}}}$ |
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:推断题
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com