题目内容

工业上用粗氧化铜(含杂质FeO)为原料制取氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产流程如下：

物质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
完全沉淀时的pH
≥9.6
≥6.4
3～4
(1)写出向溶液A中加入NaClO的离子方程式___________________________________。
(2)沉淀C的化学式为________。
(3)实验室如何检验沉淀E已洗涤干净？________。
(4)低温蒸发的目的是______________________________________。
(5)流程中两次加入了CuO，而不是一次性向溶液B中加入过量的CuO，其理由是________________________________________________。
(1)2Fe2＋＋ClO－＋2H＋=2Fe3＋＋Cl－＋H2O
(2)Fe(OH)3
(3)取最后一次洗涤液少量于试管中，加入AgNO3溶液，无白色沉淀生成，说明已洗干净
(4)控制Cu2＋水解，防止晶体中结晶水失去(答出一点即可)
(5)一次性加入过量的CuO将导致Fe3＋和Cu2＋同时生成沉淀
通过对流程的分析，明确工业生产原理，搞清各步操作的意义。其工业生产原理为：将含杂质的粗氧化铜用盐酸溶解，加入氧化剂NaClO将杂质Fe2＋氧化为Fe3＋，然后再加入适量氧化铜调节溶液pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀通过过滤而除去；然后再向滤液中加入足量氧化铜调节溶液pH并加热，使Cu2＋转化为CuO，最后将CuO溶于盐酸，低温蒸发得到氯化铜晶体。
练习册系列答案
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氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。

请回答下列问题：
（1）氯化铁有多种用途，请用离子方程式表示下列用途的原理。
①氯化铁做净水剂______________________；
②用FeCl3溶液（32%～35%）腐蚀铜印刷线路板____________________________。
（2）吸收剂X的化学式为              　　    ；氧化剂Y的化学式为________________。
（3）碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为
2KOH＋Na2FeO4＝K2FeO4＋2NaOH，请根据复分解反应原理分析反应发生的原因_________。
（5）K2FeO4在水溶液中易发生反应：4FeO42-+10H2O4Fe(OH)3+8OH-+3O2↑。在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用      （填序号）。
A．H2O B．稀KOH溶液、异丙醇C．NH4Cl溶液、异丙醇D．Fe(NO3)3溶液、异丙醇
（6）可用滴定分析法测定粗K2FeO4的纯度，有关反应离子方程式为：
①FeO42-＋CrO2-＋2H2OCrO42-＋Fe(OH)3↓＋OH-
②2CrO42-＋2H＋Cr2O72-＋H2O
③Cr2O72-＋6Fe2＋＋14H＋2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
现称取1．980 g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中，加入稍过量的KCrO2，充分反应后过滤，滤液定容于250 mL容量瓶中。每次取25．00 mL加入稀硫酸酸化，用0．1000 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18．93 mL。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为            。
氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，不溶于水、乙醇及稀硫酸，熔点422
℃，沸点1366 ℃，在空气中迅速被氧化成绿色，常用作有机合成工业中的催化剂。以粗盐水(含Ca2＋、Mg2＋、SO42—等杂质)、Cu、稀硫酸、SO2等为原料合成CuCl的工艺流程如下：

(1)A的化学式为________。
(2)写出反应Ⅴ的化学方程式______________________________________
(3)写出反应Ⅵ的离子方程式______________________________________
(4)本工艺中可以循环利用的物质是(用化学式表示)___________________________
(5)反应Ⅵ后，过滤得到CuCl沉淀，用无水乙醇洗涤沉淀，在真空干燥机内于70 ℃     燥2小时，冷却，密封包装即得产品。于70 ℃真空干燥的目的是_________________________
铁盐、亚铁盐在工农业生产、生活、污水处理等方面有着极其广泛的应用．
（一）用铁屑与硫酸反应制备FeSO4
已知4Fe2++O2+4H+= 4Fe3++2H2O。FeSO4在水中的溶解度见图。

（1）首先，将铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。此步骤中，分离出液体的方法通常不用过滤，使用的操作是____________（填写操作名称）。
（2）向处理过的铁屑中加入适量的硫酸，在一定温度下使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO4溶液。此处：硫酸浓度应选择
A．浓硫酸B．10moL/L硫酸C．3moL/L硫酸D．任意浓度硫酸；
温度宜控制在______；加热的同时需适当补充水，原因是          。反应中应保持n（Fe）/n（H2SO4）         1(填“＜”、“＞”或“=”)。
（3）亚铁盐在空气中易被氧化，但形成复盐可稳定存在。如“摩尔盐”，即硫酸亚铁铵[（NH4）2SO4?FeSO4?6H2O]，就是在FeSO4溶液中加入少量稀H2SO4溶液，再加入饱和（NH4）2SO4溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后所得。过程中稀硫酸的作用是 　。
（二）用含有少量Al的废铁屑制备Fe2(SO4)3其操作流程及有关资料如下：

沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
开始沉淀
2．3
7．5
3．4
完全沉淀
3．2
9．7
4．4
 
（4）加NaHCO3时，混合液pH值应控制在_______________________。
（5）反应Ⅱ中反应的离子方程式是：___________________。
（6）实际生产中，将反应Ⅱ产生的NO配比一种气体X，混合后重新通入反应Ⅱ中，该设计的目的是________，气体X与NO配比的比例是_____________。
铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
（1）写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：                                    。
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、
负极，并写出电极反应式。
正极反应：                                                    。
负极反应：                                                    。
（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋的浓度均为0.10 mol·L－1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl2溶液中Fe3＋和Fe2＋的实验步骤                                                      。
 
氢氧化物开始沉淀时的pH
氢氧化物沉淀
完全时的pH
Fe3＋
Fe2＋
1.9
7.0
3.2
9.0
Cu2＋
4.7
6.7
提供的药品：Cl2　浓H2SO4　NaOH溶液　CuO　Cu
 
（4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式                            ；                              ；劣质不锈钢腐蚀的实验现象                                        。
现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。高纯氧化铁可作现代电子工业的材料，
以下是以硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2）为原料制备高纯氧化铁（软磁α­Fe2O3）的生产流程示意图：

（1）步骤Ⅰ中过滤所得滤渣的主要成分是________。
（2）步骤Ⅱ中加入铁粉的目的是________。
（3）步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH。
A．稀硝酸B．双氧水C．氨水D．高锰酸钾溶液
（4）写出在空气中煅烧FeCO3，制备高纯氧化铁的化学方程式：_______________________。
（5）从滤液C中回收的主要物质的一种用途是_________________________________。
实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O)，过程如下：

（1）将过程②中的产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是__________；
A．品红溶液        B．紫色石蕊溶液     C．酸性KMnO4溶液     D．溴水
（2）过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为：___________________________________。
（3）过程③中，需加入的物质是___________________________。
（4）过程④中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、泥三角，还需要的仪器有_______________。
（5）过程⑤调节pH可选用下列试剂中的___________ (填选项序号)；
A．稀硫酸        B．CaCO3       C．NaOH溶液
（6）过程⑥中，将溶液Z加热到70一80℃，目的是_____________________。
（7）实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。①用分析天平称取2.70g样品；②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；③过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为3.495g。若该聚铁主要成分为[(Fe(OH)(SO4)]n，则该聚铁样品中铁元素的质量分数为___________。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)。
工业上以黄铜矿(主要成分是CuFeS2,杂质不溶于水和酸)为原料,制备蓝色晶体G,其化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O,涉及流程如下:

已知25 ℃时,几种金属氢氧化物的溶度积常数和完全沉淀的pH范围如下表:
 
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
Ksp
8.0×10-16
2.2×10-20
4.0×10-38
完全沉淀pH
≥9.6
≥6.4
≥3.2
 
(1)加快黄铜矿焙烧速率,可采用的措施有                                            (写两种)。
(2)加入双氧水可能发生反应的离子方程式为                                                   ;
试剂X的化学式为　　　　　　　　。
(3)常温下,0.1 mol/L试剂Y的pH=11,则该温度下,试剂Y的电离常数为　　　　,用pH试纸测该溶液pH的方法是                        　。
(4)已知Cu(OH)2+4NH3·H2O[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,写出该反应的平衡常数表达式:　　　　　　　　。
(5)在溶液N中加入乙醇的目的是                                                  　。
以黄铜矿（主要成分为CuFeS2，含少量杂质SiO2等）为原料进行炼铜，同时得到副产品绿矾（FeSO4·7H2O）。其主要流程如下：

已知：① 4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2（SO4）3+2H2O
②部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如表
沉淀物
Cu（OH）2
Fe（OH）3
Fe（OH）2
开始沉淀pH
4．7
2．7
7．6
完全沉淀pH
6．7
3．7
9．6
 
（1）试剂a是__________，试剂b是__________。
（2）操作X应为蒸发浓缩、__________、__________。
（3）反应Ⅱ中加CuO调pH为__________，目的是使Fe3+形成Fe（OH）3沉淀，防止生成Cu（OH）2沉淀。
（4）反应Ⅴ的离子方程式为：__________________________________________。

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