题目内容

某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程,取该矿样为原料生产CuC12·2H2O晶体。

已知:常温下,金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表。

金属离子
氢氧化物开始沉淀的pH
氢氧化物沉淀完全的pH
Fe2+
7.0
9.0
Fe3+
1.9
3.2
Cu2+
4.7
6.7
 
回答下列问题:
(1)步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中,可使用常见化学物质利用右图所示装置制取氧气,试写出熟悉的符合上述条件的两个化学方程式:______、______

(2)培烧产生的尾气中含有的一种气体是形成酸雨的污染物,若将尾气通入氨水中,能发生多个反应,写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式:______、______
(3)步骤②酸浸过程中,需要用到3mol·L-1的盐酸100mL,配制该盐酸溶液时,除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要的仪器有_________
(4)步骤④加入物质X的目的是_____,物质X可以选用下列物质中的_____。
A.氢氧化钠     B.稀盐酸    C.氨水      D.氧化铜
(5)当溶液中金属离子浓度低于1×10-5 mol·L-1时,认为该金属离子沉淀完全,则Ksp[Fe(OH)2]= _____。


(1)2H2O22H2O + O2 ↑,2Na2O2 + 2H2O =" 4NaOH" + O2 ↑。
(2)2H2SO3+O2=2H2SO4,2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4,2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4
(3)100 mL容量瓶、量筒
(4)调控溶液的pH,使Fe3+以Fe(OH)3沉淀的形式析出 ;  D
(5)1×10-15

解析试题分析:(1)该装置是固液不加热制气体的装置,可用该装置制备氧气的反应有H2O2和MnO2及Na2O2和H2O。
(2)尾气中含有SO2气体,通入氨水中后,SO2可与氨水反应生成(NH4)2SO3、NH4HSO3,SO32-易被氧化为SO42-
(3)配制一定物质的量浓度盐酸溶液时,是将浓盐酸稀释为稀盐酸,因此还需要的玻璃仪器有容量瓶和量筒。
(4)步骤④加入X物质是为了调节溶液的pH,除去Fe3+。为防止引入杂质及Cu2+沉淀,应选用CuO。
(5)Fe2+完全沉淀时pH=9,则溶液中的c(OH-)=1×10-5mol·L-1,则Ksp=c(Fe2+)·c2(OH-)=1×10-5×(1×10-5)2=1×10-15
考点:考查气体制备装置,工艺流程分析,氧化还原反应,一定物质的量浓度溶液的配制,溶度积的计算等内容。

练习册系列答案
相关题目

溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:

 


溴苯
密度/g·cm-3
0. 88
3. 10
1. 50
沸点/℃
80
59
156
水中溶解度
微溶
微溶
微溶
 

按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑。在b中小心加入4.0mL液溴。向a中滴人几滴液溴,有白雾产生,是因为生成了                  气体。继续滴加至液溴滴完。装置d的作用是_________________________                                            
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分离提纯:
①向a中加入l0mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mLl0%的NaOH溶液、l0mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是
                                                                           
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是
                                                                          
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为                   ,要进一步提纯下列操作中必须的是             (填入正确选项前的字母)。
A.重结晶   B.过滤    C.蒸馏    D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是            (填人正确选项前的字母)。
A.25mL         B.50mL    C.250mL       D.500mL

未来生活中金属钛的运用越来越广泛,如可在催化剂TiO2作用下,先用NaClO将CN(毒性很强)氧化成CNO,再在酸性条件下继续被NaClO氧化成N2和CO2。环保工作人员在密闭系统中用下图装置进行实验,以证明处理方法的有效性,并通过测定二氧化碳的量确定CN被处理的百分率。

将浓缩后含CN离子的污水与过量NaClO溶液的混合液共200mL(其中CN的浓度为0.05mol·L-1)倒入甲中,塞上橡皮塞,一段时间后,打开橡皮塞和活塞,使溶液全部放入乙中,关闭活塞。回答下列问题:
(1)乙中反应的离子方程式为__________________________________。
(2)乙中生成的气体除N2和CO2外,还有HCl及副产物Cl2等,上述实验是通过测定二氧化碳的量来确定对CN的处理效果。则丙中加入的除杂试剂是______(填字母)。
a.饱和食盐水   b.饱和NaHCO3溶液  c.浓NaOH溶液   d.浓硫酸
(3)丁在实验中的作用是____________________________,装有碱石灰的干燥管的作用是____________________________。
(4)戊中盛有含Ca(OH)20.02mol的石灰水,若实验中戊中共生成0.82 g沉淀,则该实验中测得CN被处理的百分率等于________,请说明该测得值与实际处理的百分率相比偏高还是偏低_________?简要说明可能的原因________________________________________________________。
(5)请提出一个能提高准确度的建议(要有可操作性,不宜使操作变得过于复杂)  
_________________________________________________________________________

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