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    12．加热试管中的硫酸铜晶体:蓝色晶体逐渐变为白色粉末.且试管口有液滴生成. 【查看更多】

     

    题目列表(包括答案和解析)

    硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料；以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4?5H2 O）和副产物石膏（CaSO4?2H2O）的生产流程示意图：

    胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/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）红棕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离子方程式
    3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
    3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
    ；
    （3）操作I包括蒸发浓缩、
    趁热过滤
    趁热过滤
    等操作，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
    冷却结晶
    冷却结晶
    、
    过滤
    过滤
    、洗涤、干燥；晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水的原因是
    减少因晶体溶解而造成的损失
    减少因晶体溶解而造成的损失
    ；干燥时采用晾干，不用加热烘干的原因是
    避免加热过程中晶体受热分解
    避免加热过程中晶体受热分解
    ．
    （5）取样检验是为了确认Fe3+是否除净．有同学设计了以下两种方案，在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作：
    方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液；   方案二：纸层析→喷KSCN溶液；
    ①你认为上述两种方案设计更合理的是
    方案二
    方案二
    ；
    ②指出你认为不合理方案存在的问题是
    Cu2+的蓝色对检验有干扰
    Cu2+的蓝色对检验有干扰
    ．

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    I．硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料．以下是某工厂用含铁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（g/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）红棕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的操作温度应该控制在
    100
    100
    ℃左右；
    （4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作II应为
    冷却结晶、过滤
    冷却结晶、过滤
    、洗涤、干燥；
    （5）取样检验是为了确认Fe3+是否除净．有同学设计了以下两种方案，在实验室分别对所取样品按下列方案进行操作：
    方案一：取样于试管→滴加KSCN溶液；
    方案二：径向层析→喷KSCN溶液
    ①你认为上述两种方案设计更合理的是
    方案二
    方案二
    ；
    ②指出你认为不合理的方案存在的问题
    Cu2+的蓝色对检验有干扰
    Cu2+的蓝色对检验有干扰
    ；
    （6）反应产物中的NO可以循环使用，用化学方程式表示循环使用的方案
    4NO+3O2+H2O=4HNO3
    4NO+3O2+H2O=4HNO3
    ．
    II．（12分）复印机使用的墨粉主要成份是Fe3O4，图是氧化沉淀法生产Fe3O4的工艺：
    已知：
    ①工业绿矾中FeSO4的含量为52.5%，其中的杂质不参与反应；
    ②Fe（OH）2+2Fe（OH）3═Fe3O4?4H2O
    请回答下列问题：
    （1）铁的常见氧化物有
    FeO、Fe2O3、Fe3O4
    FeO、Fe2O3、Fe3O4
    ；
    （2）Fe3O4与盐酸反应的化学方程式是：
    Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
    Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
    ，检验反应后的溶液中含Fe3+的方法：
    取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显血红色，则证明含Fe3+
    取待测液少许于试管中，加入适量的KSCN溶液，若溶液显血红色，则证明含Fe3+
    ；
    （3）在工艺流程中，通入适量空气“氧化”时的化学方程式是：
    4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
    4Fe（OH）2+2H2O+O2=4Fe（OH）3
    ；
    （4）生产中可获得的副产品是
    Na2SO4?10H2O
    Na2SO4?10H2O
    ，提取该副产品的操作顺序是：
    bcdae
    bcdae
    （填写序号）
    a．过滤    b．加热浓缩    c．冷却    d．结晶    e．洗涤
    （5）在生产过程中，若工业绿矾的投料速率是12.16kg/h，为使产品较纯，鼓入空气的速率应为
    0.784
    0.784
    m3/h（假设反应在标准状态下进行，空气中O2占20%）．

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    三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe（C2O4）3?3H2O可用于摄影和蓝色印刷．某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究．该小组同学查阅资料知，固体产物中铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有 K2CO3，产生的气体中含有CO CO2
    请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程．
    限选试剂：①蒸馏水②3% H2O2溶液③氧化铜④1.0 mol?L-1盐酸 ⑤浓硫酸⑥1.0 mol?L-1 NaOH溶液⑦澄淸石灰水 ⑧0.5mol?L-1CuSO4溶液⑨2%KSCN溶液⑩苯酚溶液
    Ⅰ．若用一套连续实验装置检验气体产物中CO的存在，并验证检验过程中有CO2生成，应选用的试剂为（按先后顺序把所选试剂的标号填入空格内）
     
    ．
    Ⅱ．探究固体产物中铁元素的存在形式． 
    （1）提出合理假设
    假设1：只有Fe；
    假设2：只有FeO；
    假设3：
     
    ．
    （2）设计实验方案并实验验证：
    步骤1：取通量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水溶解，过滤分离出不溶固体．
    步骤2；取少置上述不溶固体放入试管中，加入足量
     
    溶液，充分振荡．若固体无明显变化，则假设
     
    成立；若有暗红色固体生成，则反应的离子方程式为
     
    ．
    步骤3；取步骤2所得暗红色固体于试管中，滴加过量
     
    ，振荡后静置．若溶液基本无色，则假设
     
    成立；若溶液呈
     
    ，则假设3成立．
    （3）问题讨论
    若固体产物中FeO含量较少，用步骤3方法难以确定．请你设计实验方案证明假设3成立（写出实验的操作步骤、现象与结论）：
     

    Ⅲ．拓展与延伸．有资料介绍“在含Fe2+的溶液中，先滴加少量新制饱和氯水，然后滴加KSCN溶液，溶液呈红色；若再滴加过量氯水，却发现红色褪去”．假设溶液中的+3价铁还能被氯水氧化为更高价的FeO42-，试写出该反应的离子方程式
     
    ．

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    三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。

    限选试剂：浓硫酸（A）、 1．0 mol·L-1HNO3（B）、 1．0 mol·L-1盐酸（C）、 1．0 mol·L-1 NaOH（D）、 3%H2O2（E）、 0．1mol·L-1KI（F）、 0．1 mol·L-1CuSO4（G）、 20％KSCN（H）、澄清石灰水（I）、氧化铜（J）、蒸馏水（K）。

    （1）要验证产物中有CO2、CO存在的试剂________应选（按先后顺序把所选试剂的代号字母填入空格内。）

    （2）该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中CO32-的方法是                     。

    （3）固体产物中铁元素存在形式的探究。

    固体产物中铁元素存在形式的探究。

    ①提出合理假设；假设1：只有Fe；假设2：只有FeO；假设3：FeO和Fe。

    ②设计实验方案证明假设

    步骤1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体。

    步骤2：将步骤1中的不溶固体产物加入1．0mol·L-1盐酸中。

    步骤3：将步骤1中的不溶固体产物加入足量的0．1 mol·L-1CuSO4中充分反应后过滤、洗涤后，将沉淀物溶于1．0 mol·L-1盐酸，再加入20％KSCN，最后加入3％H2O2。

    ③实验过程（填写下表的空格）

    实验步骤

    预期现象与结论

    步骤1：取适量固体产物于试管中，加入足量蒸馏水，充分振荡使碳酸钾完全溶解。分离不溶固体与溶液，用蒸馏水充分洗涤不溶固体

    固体产物部分溶解

    步骤2：向试管中加入适量硫酸铜溶液，再加入少量将步骤1中的不溶固体，充分振荡

    （1）若蓝色溶液颜色及加入的不溶固体无明显变化，则假设            成立。

    （2）若蓝色溶液颜色明显改变，且有暗红色固体生成．则证明有      存在。

    步骤3：继续步骤2中的(2)，进行固液分离，用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体于试管中，滴加过量HCl，静置，取上层清液，滴加适量H2O2，充分振荡后滴加KSCN

    结合步骤2中的（2）：

    （1）若溶液基本无色，则假设（1）成立

    （2）若            ，则假设      成立

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    三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]×3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解，对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。

    限选试剂：浓硫酸、1.0 mol·L-1 HNO3、1.0 mol·L-1 盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH、3% H2O2、0.1 mol·L-1 KI、0.1 mol·L-1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。

    (1)该小组同学查阅资料后推知，固体产物中，铁元素不可能以三价形式存在，而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是      ，现象是       。

    （2）固体产物中铁元素存在形式的探究。

    ① 提出合理假设

    假设1：全部是铁单质；假设2：               ；假设3：               。

    ② 设计实验方案证明你的假设

    ③ 实验过程

    根据②中方案进行实验。在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。

    实验步骤

    预期现象与结论

    步骤1：

    部分固体不溶解

    步骤2：

    步骤3：继续步骤2中的（2），进行固液分离，用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色。取少量固体于试管中，滴加过量HCl后，静置，取上层清液，滴加适量H2O2，充分振荡后滴加KSCN。

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