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硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料.
(1)以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆矾的生产流程示意图:

胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(∥100g水)见下表.
温度(℃)20406080100
石膏0.320.260.150.110.07
胆矾3244.661.883.8114
请回答下列问题:①红褐色滤渣的主要成分是______;
②写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式______;
③操作I的温度应该控制在______左右;
④从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为:将热溶液______、______、洗涤、干燥.
(2)某兴趣小组在实验室用铁粉和稀硝酸及右图装置制取Fe(NO33(固定所用仪器和加热装置未画出).
①为保证原料的充分利用,并加快反应速率,往往将加热温度控制在100℃以内.该实验中对圆底烧瓶加热的最佳方式是______加热;
②请在图中虚线框内画出尾气吸收装置(提示:碱液可快速、充分吸收产生的氮氧化物气体).

【答案】分析:(1)①由工艺流程图转化关系可知,红褐色滤渣的主要成分为氢氧化铁.
②由工艺流程图转化关系可知,由于硫酸的存在,酸过量,硝酸全起氧化剂作用,酸为稀溶液,生成硫酸铜、NO、水.
③由表中溶解度关系可知,胆矾溶解度随温度升高增大,而石膏的溶解度随温度升高降低,所以应控制在较高的温度,物质分离较完全,制备的胆矾较纯.
④从溶液中分离出硫酸铜晶体应为将热溶液冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.
(2)①将加热温度控制在100℃以内,采取水浴加热,受热均匀.
②碱液可快速、充分吸收产生的氮氧化物气体,应防止倒吸.采取倒置漏斗或使用安全瓶.
解答:解:(1)①由工艺流程图转化关系可知,浸出液中加入石灰浆调节pH值,铁离子转化为Fe(OH)3沉淀析出,红褐色滤渣的主要成分为Fe(OH)3
故答案为:Fe(OH)3
②由于硫酸的存在,且酸过量,硝酸全起氧化剂作用,酸为稀溶液,生成硫酸铜、NO、水,反应方程式为3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O.
故答案为:3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O.
③由表中溶解度关系可知,胆矾溶解度随温度升高增大,而石膏的溶解度随温度升高降低,所以应控制在较高的温度,温度应该控制在100℃,制备的胆矾相对较纯.
故答案为:100℃.
④从溶液中分离出硫酸铜晶体应为将热溶液冷却结晶、过滤、洗涤、干燥.
故答案为:冷却结晶、过滤.
(2)①将加热温度控制在100℃以内,采取水浴加热,受热均匀、便于控制温度.
故答案为:水浴.
②碱液可快速、充分吸收产生的氮氧化物气体,应防止倒吸.吸收采取倒置漏斗或使用防倒吸安全瓶.
如图所示
故答案为:
点评:考查学生对工艺流程的理解、阅读题目获取信息能力、物质分离提纯等基本操作、作图能力等,难度中等,要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息、基础知识解决问题的能力.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

(2010?崇文区二模)硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料.
(1)以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆矾(CuSO4?5H2O)的生产流程示意图:

胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(∥100g水)见下表.
温度(℃) 20 40 60 80 100
石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07
胆矾 32 44.6 61.8 83.8 114
请回答下列问题:①红褐色滤渣的主要成分是
Fe(OH)3
Fe(OH)3

②写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O

③操作I的温度应该控制在
100℃
100℃
左右;
④从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为:将热溶液
冷却结晶
冷却结晶
过滤
过滤
、洗涤、干燥.
(2)某兴趣小组在实验室用铁粉和稀硝酸及右图装置制取Fe(NO33(固定所用仪器和加热装置未画出).
①为保证原料的充分利用,并加快反应速率,往往将加热温度控制在100℃以内.该实验中对圆底烧瓶加热的最佳方式是
水浴
水浴
加热;
②请在图中虚线框内画出尾气吸收装置(提示:碱液可快速、充分吸收产生的氮氧化物气体).

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科目:高中化学 来源: 题型:

(12分)硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。

(1)以下是某工厂用含铁的废铜为原料生产胆巩(CuSO4·5H2O)的生产流程示意图:

胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(∥100g水)见下表。

温度(℃)

20

40

60

80

100

石膏

0.32

0.26

0.15

0.11

0.07

胆矾

32

44.6

61.8

83.8

114

请回答下列问题:

①红褐色滤渣的主要成分是

②写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式             

③操作I的温度应该控制在          左右;

④从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为:将热溶液                、洗涤、干燥。

(2)某兴趣小组在实验室用铁粉和稀硝酸及右图装置制取Fe(NO33(固定所用

仪器和加热装置未画出)。

①为保证原料的充分利用,并加快反应速率,往往将加热温度控制在100℃以内。该实验中对圆底烧瓶加热的最佳方式是       加热;

②请在图中虚线框内画出尾气吸收装置(提示:碱液可快速、充分吸收产生的氮氧化物气体)。

 

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科目:高中化学 来源:2010年北京市崇文区高三第二次模拟考试(理综)化学部分 题型:填空题

(12分)硫酸铜、硝酸铁都是重要的化工原料。
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胆矾和石膏在不同温度下的溶解度(∥100g水)见下表。

温度(℃)
20
40
60
80
100
石膏
0.32
0.26
0.15
0.11
0.07
胆矾
32
44.6
61.8
83.8
114
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①红褐色滤渣的主要成分是
②写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式             
③操作I的温度应该控制在         左右;
④从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为:将热溶液               、洗涤、干燥。
(2)某兴趣小组在实验室用铁粉和稀硝酸及右图装置制取Fe(NO33(固定所用
仪器和加热装置未画出)。

①为保证原料的充分利用,并加快反应速率,往往将加热温度控制在100℃以内。该实验中对圆底烧瓶加热的最佳方式是       加热;
②请在图中虚线框内画出尾气吸收装置(提示:碱液可快速、充分吸收产生的氮氧化物气体)。

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科目:高中化学 来源:2010年北京市崇文区高三第二次模拟考试(理综)化学部分 题型:填空题

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20

40

60

80

100

石膏

0.32

0.26

0.15

0.11

0.07

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32

44.6

61.8

83.8

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②写出浸出过程中生成硫酸铜的化学方程式             

③操作I的温度应该控制在          左右;

④从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为:将热溶液                 、洗涤、干燥。

(2)某兴趣小组在实验室用铁粉和稀硝酸及右图装置制取Fe(NO33(固定所用

仪器和加热装置未画出)。

①为保证原料的充分利用,并加快反应速率,往往将加热温度控制在100℃以内。该实验中对圆底烧瓶加热的最佳方式是        加热;

②请在图中虚线框内画出尾气吸收装置(提示:碱液可快速、充分吸收产生的氮氧化物气体)。

 

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