题目内容

(1)硫酸铜晶体结晶水含量测定的实验,包括研磨、加热、称量等操作步骤。其中判断硫酸铜晶体完全失水的定性实验现象是__________,定量判断的方法是:__________,完成测定过程至少要进行__________次称量操作。

(2)某课外活动小组准备用如图所示的装置进行实验。现有甲、乙、丙三位同学分别选择了如下电极材料和电解质溶液:

 

A电极

B电极

X溶液

Cu

Zn

H2SO4

Pt

Pt

CuCl2

Fe

Cu

?

①甲同学在实验中将电键K5闭合,Zn电极上的电极反应式为__________;

②乙同学准备进行电解CuCl2溶液的实验,则电解时的总反应方程式为:__________,实验时应闭合的电键的组合是:__________(从下列五项中选择所有可能组合,第三小题也在这五项中选择)。

A.K1和K2     B.K1和K3     C.K1和K4         D.K2和K3     E.K2和K4

③丙同学准备在Fe上镀Cu,选择了某种盐来配制电镀液,则该盐中应含的阳离子的化学式为__________,实验时,应闭合的电键的组合是:__________(选项如上)。

(1)蓝色晶体完全转化为白色粉末;加热、冷却、称量,加热、冷却、称量后两次称量结果相等或误差不超过0.1克;四次。

(2)①Zn-2e-=Zn2+

②CuCl2Cu+Cl2↑,C、D;③Cu2+,D。


练习册系列答案
相关题目
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%).
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
某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)制备纯净的CuSO4?5H2O.
Ⅰ.取工业硫酸铜固体,用稀硫酸溶解,过滤.
Ⅱ.向滤液中滴加H2O2溶液,稍加热.
Ⅲ.向II的溶液中加入Cu2(OH)2CO3粉末至pH为3.9~4.1.
Ⅳ.加热煮沸,过滤,滤液用稀硫酸酸化至pH=1.
Ⅴ.加热浓缩、冷却结晶、过滤,得晶体.
已知部分阳离子生成氢氧化物的pH如下表:
物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2
开始沉淀pH 2.7 7.6 4.7
完全沉淀pH 3.7 9.6 6.7
(1)Ⅱ中发生反应的离子方程式是
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O

(2)Ⅱ中将Fe2+氧化为Fe3+的目的是
将Fe2+氧化为Fe3+,才能调节在pH为3.9~4.1时,只将Fe3+转化为沉淀除去,而不会使Cu2+转化为沉淀
将Fe2+氧化为Fe3+,才能调节在pH为3.9~4.1时,只将Fe3+转化为沉淀除去,而不会使Cu2+转化为沉淀

(3)用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)验证Ⅱ中Fe2+是否转化完全的现象是
若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化
若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化

(4)Ⅲ中发生反应的离子方程式是
Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,3Cu2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3+3CO2↑+6Cu2+
Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,3Cu2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3+3CO2↑+6Cu2+

(5)应用化学平衡移动原理解释Ⅳ中“滤液用稀硫酸酸化”的原因
用稀硫酸酸化至PH=1,可以抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体
用稀硫酸酸化至PH=1,可以抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体
I.下列是四组同学用铜制取硫酸铜晶体的方案:
甲组:将铜粉投入盛有稀硫酸的容器中,无反应.向容器底部缓缓鼓入氧气,溶液慢慢变蓝色,若在溶液中放置些铂丝,反应速率明显加快.  
乙组:Cu
氧气
CuO
H2SO4
CuSO4   
丙组:Cu
硝酸银
Cu(NO32
氢氧化钠
Cu(OH)2
H2SO4
CuSO4
丁组:Cu
H2SO4
CuSO4
(1)甲组实验用一个化学反应方程式表示:
2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4=2CuSO4+2H2O
;使反应变快的可能原因是
;从该反应器溶液(含有少量H2SO4以抑制水解)中取得产品的实验操作步骤应为
加热蒸发
加热蒸发
结晶冷却
结晶冷却
、过滤并洗涤晶体,取得产品后的残留物质可循环使用.
(2)可持续发展的原则要求化工生产①原理科学;②能量消耗低;③原料利用率高;④无污染.则在四组方案中,
组方案最好.
II.另一化学兴趣小组从化学手册上查得硫酸铜500℃以上按照下式分解:CuSO4
  △  
.
 
CuO+SO2↑+SO3↑+O2↑为此他们设计了如图所示实验装置测定有关数据,并经计算确定该条件下CuSO4分解反应方程式中各物质的化学计量数.

实验测得数据及有关结果如下;
①准确称取4.80g无水CuSO4;②实验结束时干燥管D总质量增加1.92g;③测得量筒F中水的体积,得出气体在标准状况下的体积为224.0mL.试回答下列问题:
(3)装置B的作用是
吸收SO3,放出等物质的量的SO2
吸收SO3,放出等物质的量的SO2

(4)装置C的作用是
吸收水分干燥SO2和O2
吸收水分干燥SO2和O2

(5)为减少测量气体体积引起的误差,应注意的事项有:
此处不填
此处不填

①装置内气体的温度应恢复到室温,②调节量筒使其液面与E装置中的液面持平,③
读量筒中液体体积时,视线与液体的凹液面相平;
读量筒中液体体积时,视线与液体的凹液面相平;

(6)通过计算,推断出该条件下反应的化学方程式
3CuSO4
  △  
.
 
3CuO+2SO2↑+SO3↑+O2
3CuSO4
  △  
.
 
3CuO+2SO2↑+SO3↑+O2
硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料.铜不能与稀硫酸直接反应,本实验中将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体(装置如图所示).
(1)写出烧瓶中发生反应的化学方程式为:
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O

(2)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
第一组:以空气为氧化剂法
方案1:以空气为氧化剂.将铜粉在仪器B中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应.
方案2:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应.向反应液中加FeSO4或Fe2(SO43,即发生反应.反应完全后向其中加物质甲调节pH 3~4,产生Fe(OH)3沉淀,过滤、浓缩、结晶,滤渣作催化剂循环使用.已知:
沉淀物 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Fe(OH)2 开始沉淀pH 2.7 4.8 7.6 完全沉淀pH 3.7 6.4 9.6
请回答下列问题:
①方案1中的B仪器名称是
坩埚
坩埚

②方案2中甲物质是
C
C
,最后所得晶体中可能含有
F
F
 (填字母序号)
A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、FeSO4   E、Fe2(SO43  F、FeSO4?7H2O
第二组:过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中,控温在50℃.加入18mL 10%的H2O2,反应0.5h后,升温到60℃,持续反应1h后,过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等,用少量95%的酒精淋洗后晾干,得CuSO4?5H2O 10.5g.
请回答下列问题:
③加热时温度不宜过高的原因是
防止双氧水分解
防止双氧水分解
,写出组装减压抽滤装置的注意点
滤纸不得大于布氏漏斗底且覆盖所有小孔;橡皮塞插入部分不超过三分之二;布氏漏斗颈口斜面与吸滤瓶支管口相对;安全瓶中导管与吸滤瓶相连短与抽滤泵相连长
滤纸不得大于布氏漏斗底且覆盖所有小孔;橡皮塞插入部分不超过三分之二;布氏漏斗颈口斜面与吸滤瓶支管口相对;安全瓶中导管与吸滤瓶相连短与抽滤泵相连长
.(至少二点)
④本实验CuSO4?5H2O的产率为
84%
84%

上述两种氧化法中,更符合绿色化学理念的
第二组
第二组
(填“第一组”或“第二组”),理由是
第一组方案1需要灼烧,多消耗能源
第一组方案1需要灼烧,多消耗能源

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