题目内容

不同金属离子在溶液中完全沉淀时,溶液的pH不同。

氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)中含FeCl2杂质,为制得纯净氯化铜晶体,首先将其制成水溶液,然后按下面所示的操作步骤进行提纯。

(1)下列氧化剂中适合作氧化剂X的是              (填序号);
A.NaClOB.H2O2C.KMnO4D.Cl2
(2)物质Y的化学式是          、            ;(任写两种)
(3)写出从(2)题任选一个物质Y参与反应生成沉淀Z离子方程式:              
(4)最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体?   (填“能”或“不能”)。若能,不用回答;若不能,回答该如何操作?                     
(5)氢氧化铜常温下其Ksp=c(Cu2)· c2(OH)=2×10-20mol2·L-2。某硫酸铜溶液里c(Cu2)=0.02mol/L,如要生成Cu(OH)2沉淀,应调整溶液pH使之大于     
(1)B、D;(2)CuO或Cu(OH)2或CuCO3;(3)2Fe3++6H2O+3CuO=2Fe(OH)3↓+3Cu2+
(4)不能,将CuCl2溶液放在无水氯化氢气流中加热。(5)5

试题分析:(1)在氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)中含FeCl2杂质,为制得纯净氯化铜晶体应该把杂质除去。但是Fe2+形成沉淀的pH与Cu2+形成沉淀的pH很相近,不容易除去。若加入氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+就很容易除去了。在选择氧化剂时不要引入新的杂质离子。所以应该选择绿色氧化剂B.H2O2或D.Cl2.(2)加入物质Y用以调节溶液的pH值,而且不引入杂质。可以加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3等。(3)假设以CuO为例,反应的两种方程式为2Fe3++6H2O+3CuO=2Fe(OH)3↓+3Cu2+;(4) CuCl2是容易挥发的强酸与弱碱发生反应得到的盐,若直接加热蒸发溶液,水解产生的HCl会随着水分的蒸发而溢出,最后得到的为Cu(OH)2,所以最后不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体。为防止其水解导致变质,应该将溶液放在无水氯化氢气流中加热就可以CuCl2·2H2O晶体。(5)由于氢氧化铜常温下其Ksp=c(Cu2)· c2(OH)=2×10-20mol2·L-2。若c(Cu2)=0.02mol/L,则c(H+)=Kw÷c(OH-)=10-14÷10-9=10-5;所以pH=5。
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利用硫酸工业废渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:

(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是:①提高铁的浸出率,②__________________。
(2)“还原”是将Fe3转化为Fe2,同时FeS2被氧化为SO,该反应的离子方程式为____________.
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3的量以控制加入FeS2的量。
实验步骤为:准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定,有关反应方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl-===2Fe2++SnCl
Sn2++4Cl-+2HgCl2="==" SnCl+Hg2Cl2
6Fe2++ Cr2O+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O
①若SnCl2不足量,则测定的Fe3量__________(填“偏高”、“偏低”、“不变”,下同)。
②若不加HgCl2,则测定的Fe3量偏高,其原因是_____________。
(4)①可选用______________(填试剂)检验滤液中含有Fe3。产生Fe3的原因是_________________(用离子反应方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的,pH见下表:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
Mg(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀
2.3
7.5
3.4
9.4
8.3
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
12.4
9.8
实验可选用的试剂有:稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:
a.氧化:________________________________;b.沉淀:_____________________________;
c.分离,洗涤;d.烘干,研磨。
取少量Fe2O3粉末(红棕色)加入适量盐酸,发生反应的化学方程式:                         ,反应后得到的溶液呈       色。用此溶液分别做如下实验:
(1)取少量溶液置于试管中,滴入几滴NaOH溶液,可观察到有红褐色沉淀生成,反应的化学方程式为                             ,此反应属于             
(2)在小烧杯中加入20 mL蒸馏水,加热至沸腾后,向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至溶液呈       色,即制得Fe(OH)3胶体。
(3)取另一只小烧杯也加入20 mL蒸馏水,向烧杯中加入1 mL FeCl3溶液,振荡均匀后,将此烧杯(编号甲)与盛有Fe(OH)3胶体的烧杯(编号乙)一起放置于暗处,分别用激光笔照射烧杯中的液体,可以看到       烧杯中的液体产生丁达尔效应。这个实验可以用来区别                                
(4)取乙烧杯中少量Fe(OH)3胶体置于试管中,向试管中滴加一定量的稀HI溶液,边滴加边振荡,会出现一系列变化。
①先出现红褐色沉淀,随后沉淀溶解,溶液呈黄色,写出此反应的离子方程式:                              
②最后溶液颜色加深,原因是                               。(用离子方程式表示)。
③用稀盐酸代替稀HI溶液,能出现上述哪些相同的变化现象       (写序号)。

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