题目内容
【题目】硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料,易溶于水而不易溶于酒精;铜离子完全沉淀的pH是5左右,铁离子完全沉淀的pH是2左右.以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾(CuSO4·5H2O)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)如表。
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)石灰浆调pH大约要调节到
A.2
B.5
C.7
D.10
(3)含铁的废铜和稀硫酸反应的化学方程式;
(4)操作I最后温度应该控制在℃左右;
(5)从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为蒸发浓缩、、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。
【答案】
(1)Fe(OH)3
(2)A
(3)Fe+ H2SO4 = FeSO4 + H2↑
(4)100
(5)冷却结晶,减少晶体溶解
【解析】(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;(2)由题中信息可知:铜离子完全沉淀的pH是5左右,铁离子完全沉淀的pH是2左右,石灰浆调pH大约要调节到2,使铁离子沉淀,铜离子以溶液存在;
(3)含铁的废铜和稀硫酸反应的化学方程式Fe+ H2SO4 = FeSO4 + H2↑;
(4)操作I最后温度应该控制在100℃左右,以减少溶液中的杂质,增大硫酸铜的浓度,有利于降温结晶;
(5)从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为蒸发浓缩、降温结晶、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晶体溶解,增大硫酸铜晶体的产率.
所以答案是:(1)Fe(OH)3;(2)A;(3)Fe+ H2SO4 = FeSO4 + H2↑;(4)100;(5)冷却结晶;减少晶体溶解.
【考点精析】解答此题的关键在于理解书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识,掌握注意:a、配平 b、条件 c、箭号.

【题目】镁条在空气中久置表面会变黑。某小组同学设计并进行实验,探究镁条变黑的条件。
【查阅资料】常温下,亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应。
【猜想与假设】常温下,镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关。
【进行实验】通过控制与镁条接触的物质,利用右图装置(镁条长度为3cm,试管容积为20mL),分别进行下列5个实验,并持续观察20天。
编号 | 主要实验操作 | 实验现象 |
① | 先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气 | 镁条始终无明显变化 |
② | 加入2mL NaOH浓溶液 | 镁条始终无明显变化 |
③ | 先加入2mL浓硫酸 | 镁条始终无明显变化 |
④ | 先加入4mL饱和Na2SO3溶液 | 镁条始终无明显变化 |
⑤ | 先加入2mL蒸馏水 | 镁条第3天开始变黑 |
【解释与结论】
(1)实验1和2中,NaOH浓溶液的作用是(用化学方程式表示)。
(2)实验1的目的是。
(3)实验3中,试管内的气体主要含有CO2、。
(4)得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论,依据的两个实验是(填编号)。
(5)由上述实验可推知,镁条变黑的条件是。
(6)【反思与评价】
在猜想与假设时,同学们认为镁条变黑与N2无关,其理由是。
欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐,所需要的试剂是。
(7)【定量分析】小陆同学取了实验室存放较久的1克镁条和20克稀硫酸(足量)放入一支质量为30克的试管中,看到产生较多气泡,等没有气泡后精确称量,得到试管和内容物总质量为50.92克,小陆同学认为此反应产生的全部为氢气。试帮小陆同学计算这1 克镁条中还含有多少镁?
同学们经过讨论一致认为在操作和称量准确的情况下,实际含有的镁要小于计算结果。请你分析可以有原因