孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3,還含少量鐵的氧化物和硅的氧化物。以下是實
驗室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O晶體的流程圖:
(1)研磨孔雀石的目的是 。浸泡孔雀石的試劑A若選用過量的稀硫酸,則固體a是 (填化學式)。
(2)試劑B的目的是將溶液中的Fe2+轉化為Fe3+,則試劑B宜選用 (填序號):
A.酸性KMnO4溶液 B.雙氧水 C.濃硝酸 D.氯水
相應的離子方程式為: 。
(3)試劑C用于調節溶液pH,使Fe3+轉化為沉淀予以分離。則試劑C宜選用 (填序號):
A.稀硫酸 B.NaOH溶液 C.氨水 D.CuO
固體C的化學式為 。
(4)1 mol氨氣通過加熱的Cu2(OH)2 CO3可以產生1.5 mol金屬銅,則該反應的化學方程式為 。
(5)常溫下Fe(OH)3的Ksp=1×10-39,若要將溶液中的Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀,使溶液中c(Fe3+)降低至1×10—3 mol/L,必需將溶液調節至pH= 。
(1)(共4分)增大固體表面積(1分),以增大反應速率(1分)[類似意思均可]
SiO2(2分)
(2)(共4分)B(2分) 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O(2分)(未配平1分,寫為化學方程式2FeSO4 + H2SO4 + H2O2 = Fe2(SO4)3 + 2H2O且正確1分)
(3)(共4分)D(2分) Fe(OH)3(2分)
(4)(共3分)3Cu2(OH)2CO3
+ 4NH36Cu
+ 3CO2 + 9H2O +2 N2(化學式1分、配平均1分,條件1分。)
(5)(共2分)2
【解析】
試題分析:(1)研磨孔雀石的目的是為了酸溶速率更快,所以答案為“增大固體接觸面積,加快反應速率”,酸溶過程中不溶的固體為雜質SiO2。
(2)把Fe2+轉化為Fe3+ 應該加入氧化劑,且不能帶入雜質離子,所以用雙氧水,選B。相應的離子方程式為:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O。
(3)因為目標產品是CuSO4·5H2O晶體,所以調節pH值使鐵離子沉淀應選用的試劑不能帶入雜質離子,所以選用固體CuO,所以沉淀物c為Fe(OH)3 和過量的CuO。
(4)堿式碳酸銅中通入氨氣后有銅單質生成,說明銅被還原,NH3做還原劑。因為1mol氨氣還原得到1.5mol銅單質,根據銅+2→0價,可知轉移電子3mol,得失電子守恒,所以NH3失去電子也為3mol,所以可推測得NH3被氧化為了N2,所以可以得知其他產物還有CO2、H2O。所以列出反應物NH3+ Cu2(OH)2 CO3→Cu+
N2+CO2+H2O,然后根據氧化還原反應方程式配平得:3Cu2(OH)2CO3 + 4NH36Cu
+ 3CO2 + 9H2O +2 N2 。
(5)根據Fe(OH)3溶解平衡Fe(OH)3
(s) Fe3+
(aq)+3 OH- (aq)可得Ksp =c(
Fe3+ ) ·c3(OH- )= 1×10-39 ,所以把c(Fe3+)=1×10—3 mol/L帶入公式中,計算得c(OH- )=
1×10-12 ,所以c(H+ )=Kw/ c(OH-
)= 10-2 ,所以pH=2。
考點:本題考查的是化工生產流程題。
科目:高中化學 來源:2011-2012學年江蘇省上岡高級中學高二下學期期中考試化學試卷(帶解析) 題型:填空題
(14分)孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3,還含少量Fe、Si的化合物。實驗室以孔雀石為原料制備CuCl2·3H2O及CaCO3的步驟如下:
為解決有關問題,興趣小組同學查得有關物質沉淀的pH數據如下:
物質 | pH (開始沉淀) | pH(完全沉淀) |
Fe(OH)3 | 1.9 | 3.2 |
Fe(OH)2 | 7.0 | 9.0 |
Cu(OH)2 | 4.7 | 6.7 |
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源:2012-2013學年浙江省2012-2013學年高三12月月考化學試卷(解析版) 題型:選擇題
孔雀石的主要成分為xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O,為測定其中CuCO3的質量分數,稱取a g樣品進行實驗。下列實驗方案可行的是
A.充分加熱樣品,用堿石灰吸收逸出氣體,增重b g
B.加熱至樣品質量不再發生變化,稱得其質量為b g
C.向樣品中加入足量的稀鹽酸,用排水法收集逸出氣體,得b mL氣體
D.向樣品中加入足量的稀鹽酸,充分反應,將生成的氣體全部通入到足量Ba(OH)2溶液中,過濾、洗滌、烘干,得b g固體
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源:2012-2013學年河南省靈寶市高三上學期第三次質量檢測化學試卷(解析版) 題型:實驗題
孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3還含少量二價鐵和三價鐵的氧化物及硅的氧化物。以下是實驗室以孔雀石為原料制備CuSO4·5H2O晶體的流程圖:
(1)試劑A的化學式是__________;操作I的名稱是_________;操作Ⅱ用到的儀器有
酒精燈、玻璃棒、_________、坩堝鉗和三角架。
(2)生成氣體X的化學方程式為 。
(3)使用試劑B的目的是將溶液中的Fe2+轉化為Fe3+,試劑B最好選用_______(填選項序號)。
A.酸性KMnO4溶液 B.雙氧水 C.濃硝酸 D.氯水
寫出相應反應的離子方程式: 。
(4)已知
試劑C的使用是為了調節溶液的pH,使Fe3+轉化為沉淀予以分離。試劑C宜選用 ___________(填選項序號);
A.稀硫酸 B.NaOH溶液 C.氨水 D.CuO
為完全除去溶液c中的Fe3+而又不使Cu2+沉淀,則應調節溶液pH的范圍為_________。
(5)請設計一種實驗方案檢驗溶液中Fe3+是否完全除去(寫出操作步驟、現象和結論)______ 。
查看答案和解析>>
湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區 | 電信詐騙舉報專區 | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區 | 涉企侵權舉報專區
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com