孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3.还含少量铁的氧化物和硅的氧化物.以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O晶体的流程图:(1)研磨孔雀石的目的是 .浸泡孔雀石的试剂A若选用过量的稀硫酸.则固体a是 .(2)试剂B的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+.则试剂B宜选用 :A．酸性KMnO4溶液 B．双氧水 C．浓硝酸 D� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

孔雀石的主要成分为Cu₂(OH)₂CO₃，还含少量铁的氧化物和硅的氧化物。以下是实
验室以孔雀石为原料制备CuSO₄·5H₂O晶体的流程图：

（1）研磨孔雀石的目的是                                                    。浸泡孔雀石的试剂A若选用过量的稀硫酸，则固体a是         (填化学式)。
（2）试剂B的目的是将溶液中的Fe²⁺转化为Fe³⁺，则试剂B宜选用     （填序号）：
A．酸性KMnO₄溶液     B．双氧水    C．浓硝酸    D．氯水
相应的离子方程式为：                                    。
（3）试剂C用于调节溶液pH，使Fe³⁺转化为沉淀予以分离。则试剂C宜选用   （填序号）：
A．稀硫酸        B．NaOH溶液       C．氨水     D．CuO
固体C的化学式为         。
（4）1 mol氨气通过加热的Cu₂(OH)₂CO₃可以产生1.5 mol金属铜，则该反应的化学方程式为                                                      。
（5）常温下Fe(OH)₃的K_sp=1×10^-39，若要将溶液中的Fe³⁺转化为Fe(OH)₃沉淀，使溶液中c(Fe³⁺)降低至1×10^—3 mol／L，必需将溶液调节至pH=     。

（1）（共4分）增大固体表面积（1分），以增大反应速率（1分）[类似意思均可]
SiO₂（2分）
（2）（共4分）B（2分） 2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O（2分）（未配平1分，写为化学方程式2FeSO₄ + H₂SO₄ + H₂O₂ = Fe₂(SO₄)₃ + 2H₂O且正确1分）
（3）（共4分）D（2分） Fe(OH)₃（2分）
（4）（共3分）3Cu₂(OH)₂CO₃+ 4NH₃6Cu + 3CO₂ + 9H₂O +2 N₂（化学式1分、配平均1分，条件1分。）
（5）（共2分）2

解析试题分析：（1）研磨孔雀石的目的是为了酸溶速率更快，所以答案为“增大固体接触面积，加快反应速率”，酸溶过程中不溶的固体为杂质SiO2。
（2）把Fe²⁺转化为Fe³⁺应该加入氧化剂，且不能带入杂质离子，所以用双氧水，选B。相应的离子方程式为：2Fe²⁺+2H⁺+H₂O₂=2Fe³⁺+2H₂O。
（3）因为目标产品是CuSO4·5H2O晶体，所以调节pH值使铁离子沉淀应选用的试剂不能带入杂质离子，所以选用固体CuO，所以沉淀物c为Fe(OH)₃和过量的CuO。
（4）碱式碳酸铜中通入氨气后有铜单质生成，说明铜被还原，NH₃做还原剂。因为1mol氨气还原得到1.5mol铜单质，根据铜+2→0价，可知转移电子3mol，得失电子守恒，所以NH₃失去电子也为3mol，所以可推测得NH₃被氧化为了N₂，所以可以得知其他产物还有CO₂、H₂O。所以列出反应物NH₃+ Cu₂(OH)₂CO₃→Cu+ N₂+CO₂+H₂O，然后根据氧化还原反应方程式配平得：3Cu₂(OH)₂CO₃+ 4NH₃6Cu + 3CO₂ + 9H₂O +2 N₂。
（5）根据Fe(OH)₃溶解平衡Fe(OH)₃(s) Fe³⁺(aq)+3 OH^-(aq)可得K_sp="c(" Fe³⁺) ·c³(OH^-)= 1×10^-39，所以把c(Fe³⁺)=1×10^—3 mol／L带入公式中，计算得c(OH^-)= 1×10^-12，所以c(H⁺)="Kw/" c(OH^-)= 10^-2，所以pH=2。
考点：本题考查的是化工生产流程题。

练习册系列答案

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“厨房化学”可以理解为利用家庭生活用品来做化学实验，对化学进行学习和研究的活动。某厨房内有一含NaCl、Na₂CO₃·10H₂O和NaHCO₃的混合物，某同学设计如下实验，通过测量反应前后C、D装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。

(1)实验时，B中发生的反应的化学方程式为       。
(2)装置C、D中盛放的试剂分别为：C       ，D       。(供选试剂为：浓硫酸、无水CaCl₂、碱石灰)
(3)E装置中的仪器名称是       ，它在该实验中的主要作用是      。
(4)若将A装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量将       (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

碱式碳酸铜可表示为：xCuCO₃·yCu（OH）₂·zH₂O,测定碱式碳酸铜组成的方法有多种（Cu的相对原子质量按63．5计）。
（1）现采用氢气还原法，请回答如下问题：
已知xCuCO₃·yCu（OH）₂·zH₂O与氢气反应的化学方程式为xCuCO₃·yCu（OH）₂·zH₂O+
（x+y）H₂（x+y）Cu+xCO₂+（x+2y+z）H₂O

①实验装置用下列所有仪器连接而成，按氢气流方向的连接顺序是（填入仪器接口字母编号）：
（a）→（）（）→（）（）→（）（）→（）（）→（）（）→（l）；
②称取23．9 g某碱式碳酸铜样品，充分反应后得到12．7 g 残留物，生成4．4 g二氧化碳和7．2 g水。该样品的结晶水质量为_____g，化学式为_____________。
（2）某同学以氮气代替氢气，并用上述全部或部分仪器来测定碱式碳酸铜的组成，你认为是否可行？请说明理由_________________________________________________________________________________。

由于氢氧化亚铁在空气中能迅速被氧气氧化成氢氧化铁，因此要观察到氢氧化亚铁的颜色往往较为困难。某研究性学习小组的同学经过讨论后，设计出了三套能较长时间观察Fe(OH)₂沉淀颜色的装置，如图。

1.根据装置①，要想达到实验目的，应先挤胶头滴管_______（填“A”或“B”）
2.利用装置②，所用试剂为NaOH溶液、铁屑、稀硫酸，
（1）试管A中加入的试剂是_________试管B中加入的试剂是_______
（2）为了制得Fe(OH)₂白色沉淀，现准备进行如下操作：先向试管A和B中加入试剂，然后_____（“打开”或“关闭”）止水夹，塞紧塞子，接下来的实验步骤是____________________
3.装置③时利用电解原理来达到实验目的的。
（1）电极材料是铁棒（Fe）和碳棒（C），A极应为_______（填材料的元素符号）
（2）电解质溶液可选用__________（填选项序号）
A.NaCl溶液 B.CuSO₄溶液 C.Na₂SO₄溶液 D.NaOH溶液
（3）该实验准备选用一种有机物来起到隔绝空气的作用，该有机物可以是__________

铁不能与冷、热水反应，但是能与水蒸气反应。实验装置如图所示。在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验。请回答：

（1）写出该反应的化学方程式         。
（2）实验前必须对整套装置进行的操作是________，实验开始时应先点燃    （填“酒精灯”或“酒精喷灯”），实验结束时应先熄灭    （填“酒精灯”或“酒精喷灯”）。
（3）圆底烧瓶中盛有水，该装置受热后的主要作用是               ；烧瓶里应事先放置            ，其作用是         ；干燥管中盛装的物质是________。
（4）待硬质玻璃管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸得溶液B，取少量溶液B滴加     溶液，若       （填实验现象），则说明溶液B中含有Fe³⁺。

某研究性学习小组，为了探究过氧化钠的强氧化性，设计了如图的实验装置。

实验步骤及现象如下：
①检查装置气密性后，装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N₂后，将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中)，再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，反应剧烈，产生黄绿色气体。
③一段时间后，将导管末端伸入集气瓶中收集气体。装置D中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。
④反应结束后，关闭分液漏斗的活塞，再通入一定量的N₂，至装置中气体无色。
回答下列问题：
（1）装置B中的湿润的红色纸条褪色，证明A中反应有________(填化学式)生成。若B中改放湿润的淀粉KI试纸，仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论，请用离子方程式说明原因________________。
（2）装置C的作用是_________________________________________________________。
（3）甲同学认为O₂是Na₂O₂被盐酸中的HCl还原所得。乙同学认为此结论不正确，他可能的理由为①_________________________________________________________________；
②______ __。
（4）实验证明，Na₂O₂能与干燥的HCl反应，完成并配平该化学方程式。

该反应________(填“能”或“不能”)用于实验室快速制取纯净的Cl₂，理由是___________________________________________________________________________________________________________________________________(要求答出要点)。

一学习小组利用下图所示装置，对某含少量Fe的废铜屑进行铜含量的测定，并探究利用其制备硫酸铜溶液。

（1）向A中加入10g废铜屑样品，关闭弹簧夹，打开B活塞向A注入足量稀硫酸后关闭。①此时装置C中产生的现象是                                               。
②反应进行到A中不再产生气泡时，若C中收集到448mL（已换算成标准状况）气体，则该废铜屑中铜的质量百分含量为           。
（2）接下来使Cu完全溶解的操作是：
① 拆除C、D装置后，打开弹簧夹
②____________________________________________________________________
（3）为使A中固体加快溶解速率，以下方法运用合理的是            。
a.对A装置加热；b.向A内加入少量Fe₂O₃；c.向A内加入少量CuO；d.增大空气通入量；e.向A内加入少量FeSO₄；f.向A内加入少量H₂O
（4）将A中溶液倒入烧杯内，加入Cu₂(OH)₂CO₃将其调节至pH=4时，溶液中铁元素被完全沉淀，过滤后即得红褐色沉淀与硫酸铜溶液。
①此过程的离子反应方程式是                                                       。
②检验溶液中铁元素是否被完全沉淀最好的方法是___________
a.取样于试管→滴加KSCN溶液
b.取样于试管→滴加酸性KMnO₄溶液
c.取样于试管→纸上层析后→ 喷KSCN溶液；
（5）有同学认为，可以不用测量气体法计算废铜屑中铜的质量百分含量，其具体操作步骤可续写为：             。

硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器，请分析下列实验（固定装置略）并回答问题。
Ⅰ、进行微量实验：如图所示，将浓硫酸滴入装有Na₂SO₃固体的培养皿一段时间后，a、b、c三个棉球变化如下表。请填写表中的空白：

棉球	棉球上滴加的试剂	实验现象	解释和结论
a		棉球变白，微热后又恢复红色
b	含酚酞的NaOH溶液	棉球变为白色	离子方程式：
c		棉球变为白色	结论：该气体具有性

Ⅱ、硬质玻璃管与其它装置结合完成定性或定量实验。下图是某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究的装置。

实验一：铁矿石中含氧量的测定
a．按上图组装仪器(夹持仪器均省略)，检查装置的气密性；
b．将5．0g铁矿石放入硬质玻璃管中；
c．从左端导气管口处不断地缓缓通入H₂，后，点燃A处酒精灯；
d．充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。
（1）步骤c中填空
（2）测得反应后装置B增重1．35g，则铁矿石中氧的质量分数为______________________。实验二：铁矿石中含铁量的测定

(3)步骤④中煮沸的目的是_____________________________________________。
(4)步骤②和⑤中都要用到的玻璃仪器是______ __。
(5)下列有关步骤⑥的操作中说法不正确的是_______________________________。
a．滴定管用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗
b．锥形瓶不需要用待测液润洗
c．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
实验结论：推算铁的氧化物的组成
(6)由实验一、二得出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为____________________________。

铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与H₂SO₄反应）。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。

Ⅰ．铁矿石中含氧量的测定；
① 按上图组装仪器，检查装置的气密性；
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，装置B、C中的药品都为碱石灰(详见图示，夹持仪器省略)
③ 从左端导气管口处不断地缓缓通入H₂，待C装置出口处H₂验纯后，点燃A处酒精灯
④ 充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气至完全冷却。
（1）装置C的作用为        　　　　                     　　　　　　。
（2）测的反应后装置B增重1.35g，则铁矿石中氧的百分含量为　　　　     。
Ⅱ．铁矿石中含铁量的测定

（3）步骤④中煮沸的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（4）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、　　　   　　。
（5）下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是　　　　　　　　　　　　　。
a．因为碘水为黄色，所以滴定过程中不需加指示剂
b．滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c．滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d．锥形瓶不需要用待测液润洗
e．滴定过程中，眼睛注视滴定管中液面变化
f．滴定结束后，30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
（6）若滴定过程中消耗0.4000mol·L^?¹KI溶液25.00ml，则铁矿石中铁的百分含量为　　。
Ⅲ．（7）由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为　　　　。

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