精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
17.铁、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,回答下列问题.
(1)电子工业常用30%的FeCl3溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板,取其腐蚀后的废液,加入一定量的铁粉后,若无固体剩余,则反应后的溶液中肯定有的离子是Fe2+、Cu2+;若有红色固体,则反应后的溶液中肯定没有的离子是Fe3+,检验该离子的试剂为KSCN溶液.
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50℃-60℃,加入H2O2,反应一段时间后可制得硫酸铜,发生反应的化学方程式为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,
(3)实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2)制备绿矾(FeSO4.7H2O),测定产品中绿矾含量的实验步骤:
a.称取5.7g产品,溶解,配成250mL溶液;
b.量取25mL待测液于锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01mol•L-1KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液的体积为40mL.
根据上述步骤回答下列问题:
①滴定时发生反应的离子方程式为(完成并配平离子反应方程式)
5Fe2++1Mn${O}_{4}^{-}$+(8)H+═5Fe3++1Mn2++(4)H2O
②用硫酸酸化的KMnO4溶液滴定至终点的标志是滴入最后一滴酸性KMnO4时,溶液呈淡紫色,半分钟内不褪色.
③上述产品中FeSO4•7H2O的质量分数为0.975(或97.5%).
(4)铁氰化钾 K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液可用于太阳能电池的电解液,该太阳能电池的工作原理示意图如图所示,其中催化剂a为负极,电极反应式为[Fe(CN)6]4--e-=[Fe(CN)6]3-

分析 (1)铜与氯化铁反应生成氯化铁、氯化亚铁,反应方程式为:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2,加入一定量的铁粉后,若无固体剩余,发生2Fe3++Fe=3Fe2+;若有红色固体,发生2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu;
(2)根据H2O2的氧化性,在酸性条件下双氧水可以把铜氧化成二价铜离子;
(3)①根据在酸性条件下反应,反应物一定有氢离子,然后根据电子守恒和质量守恒配平方程式;
②根据反应结束时滴入高锰酸钾溶液溶液后颜色变化判断滴定终点;
③根据反应方程式及高锰酸钾的物质的量计算出产品中FeSO4•7H2O的质量分数;
(4)由图可知,电子从负极流向正极,则a为负极,b为正极,负极发生氧化反应,正极发生还原反应,阳离子向正极移动,以此来解答.

解答 解:(1)铜与氯化铁反应生成氯化铁、氯化亚铁,反应方程式为:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2,加入一定量的铁粉后,若无固体剩余,发生2Fe3++Fe=3Fe2+,则溶液中的阳离子为Fe2+、Cu2+;若有红色固体,发生2Fe3++Fe=3Fe2+、Fe+Cu2+=Fe2++Cu,则溶液中肯定没有的离子是Fe3+,检验Fe3+选择KSCN溶液,观察是否出现血红色,若无血红色出现,证明不含,
故答案为:Fe2+、Cu2+;Fe3+; KSCN溶液;
(2)少量铜丝放入适量的稀硫酸中铜丝不与稀硫酸反应,但加入H2O2后由于双氧水具有强氧化性,在酸性条件下可以把铜氧化成二价铜离子,所以方程式为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,
故答案为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;
(3)①用硫酸酸化的0.01mol/L KMnO4溶液,所以反应物中一定有氢离子,高锰酸根离子化合价由+7变为+2,降低了5价,亚铁离子与+2变为+3,升高了1价,所以高锰酸根离子系数为1、亚铁离子系数为5,根据电荷守恒、质量守恒配平氢离子、水,配平后的方程式为:5Fe2++1MnO4-+8H+═5Fe3++1Mn2++4H2O,
故答案为:5;1;8;H+;5;1;4;H2O;
②当亚铁离子与高锰酸钾离子完全反应后,再滴入一滴高锰酸钾溶液,溶液会呈淡紫色,据此判断滴定终点,
故答案为:滴定最后一滴酸性KMnO4时溶液呈淡紫色,半分钟内不褪色;
③25mL待测液消耗的高锰酸钾的物质的量为:0.01mol/L×0.04L=0.0004mol,
5.7g产品配成250mL溶液消耗高锰酸钾的物质的量为0.0004mol×$\frac{250}{25}$=0.004mol,
根据反应:5Fe2++1MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O,硫酸亚铁的物质的量为:0.004mol×5=0.02mol,
所以样品中含有的FeSO4•7H2O的质量为:278g/mol×0.02mol=5.56g,
FeSO4•7H2O的质量分数为:$\frac{5.56g}{5.7g}$×100%≈97.5%,
故答案为:0.975或97.5%.
(4)由图可知,电子从负极流向正极,则a为负极,发生氧化反应,可知催化剂a表面发生反应电极反应为Fe(CN)64--e-═Fe(CN)63-
故答案为:负;Fe(CN)64--e-═Fe(CN)63-

点评 本题考查金属及化合物的综合应用,为高频考点,涉及氧化还原反应计算、离子反应、离子检验及原电池的应用等,注重化学反应原理的分析与应用能力的考查,题目难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.下列分子式表示的物质一定是纯净物的是(  )
A.C5H10B.C2H6OC.CH2Cl2D.C2H4Cl2

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.下列叙述正确的是(  )
A.用标准的盐酸溶液滴定含甲基橙的氢氧化钠溶液,终点时溶液由黄色变成橙色
B.将二氧化硫通入氯化钡溶液中产生白色沉淀,再滴加稀硝酸沉淀不消失
C.向葡萄糖溶液中加入新制氢氧化铜,加热至沸腾,静置后上层溶液呈红色
D.海水提取溴的过程不发生氧化还原反应

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.下列说法中不正确的是(  )
A.共价化合物中一定不含有离子键,离子化合物中可能含有共价键
B.充电电池的化学反应原理是氧化还原反应
C.一定条件下,将1 mol N2与3 mol H2充入密闭容器中充分反应可生成2 mol NH3
D.质子数相同、电子数也相同的两种微粒,不可能是一种分子和一种离子

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.下列不属于晶体特点的是(  )
A.有固定的几何外形B.一定有各向异性
C.一定有固定的熔点D.一定是无色透明的固体

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.莫尔盐常作氧化还原滴定法的基准物质,下列有关该盐溶液的比较,不正确的是(  )
A.c(SO42-)>c(NH4+)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-B.c(SO42-)=c(NH4+)>c(Fe2+)>c(H+)>c(OH-
C.2c(SO42-)+c(OH-)=c(NH4+)+2c(Fe2+)+c(H+D.c(NH4+)+c(NH3•H2O)=2c(Fe2+)+2c(SO42-

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.实验室有几瓶标签脱落的无色液体:己烯、苯、四氯化碳、氢氧化钠溶液、苯酚溶液、碘化钾溶液,只用一种试剂即可鉴别,则该试剂可能是(  )
A.高锰酸钾B.氯化铁C.浓溴水D.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.已建立化学平衡的某可逆反应,当改变条件使化学平衡向正反应方向移动时,下列有关叙述正确的是(  )
A.正反应速度一定大于逆反应速度B.反应物的转化率一定增大
C.正反应速率一定增大D.生成物的质量分数一定增加

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.法国化学家伊夫•肖万获2005年诺贝尔化学奖.他发现了烯烃里的碳碳双键会被拆散、重组,形成新分子,这种过程被命名为烯烃复分解反应(该过程可发生在不同烯烃分子间,也可发生在同种烯烃分子间).如:

则对于有机物发生烯烃的复分解反应时,不可能生成的产物是(  )
A.B.C.CH2=CHCH3D.

查看答案和解析>>

同步练习册答案