题目内容

某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其他不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程，以该矿样为原料生产CuCl2·2H2O晶体。

已知：在20 ℃时，氯化铜的溶解度是73 g；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
 		开始形成氢氧化物沉淀的pH
 		完全形成氢氧化物沉淀的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。在实验室中使用中学化学常见物质，用如图所示装置制取氧气，试写出你熟悉的、符合上述条件的两个化学方程式：______________________、________________________；

(2)在焙烧过程中还有废气产生，其中一种是主要的大气污染物。若在实验室中用碱液吸收处理，下列A、B、C装置中可行的是________(填字母)；若选用甲装置，则烧杯中的下层液体可以是________。

(3)步骤②酸浸过程中，需要用到3 mol·L－1的盐酸100 mL，配制该盐酸时。除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要用到的仪器有________________。
(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．氧化铜  B．稀盐酸
C．氨水      D．氧化亚铁
(5)在整个生产流程中，共需要进行________次过滤操作。

　(1)2H2O22H2O＋O2↑　2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　(2)AB　四氯化碳
(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　A　(5)3

解析

练习册系列答案
相关题目

纯碱、烧碱等是重要的化工原料。
（1）利用下图所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应：将A与B连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，此时的实验现象是                   ，反应的离子方程式是______       _。

（2）向100 mL2 mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO2，充分反应后将溶液在一定条件下蒸发结晶，得到少量的白色固体。试设计实验确认该白色固体的成分。
①提出合理假设。
假设1：该白色固体为NaOH和Na2CO3； 
假设2：该白色固体为只有Na2CO3； 
假设3：该白色固体为只有NaHCO3；   
假设4：该白色固体为Na2CO3和NaHCO3
②基于假设4，设计实验方案进行实验证明固体的成分是Na2CO3和NaHCO3。请在答题卡上写出实验步骤及预期现象和结论。（步骤可不填满也可增加）
限选实验试剂及仪器： 1moL·L–1HCl溶液、1mol·L–1 MgCl2溶液、0.5mol·L–1BaCl2溶液、1mol·L–1 Ba(OH)2溶液、甲基橙试液、酚酞试液、试管、胶头滴管、过滤装置。

实验步骤
预期现象和结论
步骤1：
 
步骤2：
 
 

某化学小组在学习元素周期律后,对教材中Fe2+氧化为Fe3+的实验进一步思考,并提出问题:Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+,那么Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+?
环节一:理论推测
部分同学认为Br2和I2都可能将Fe2+氧化为Fe3+,他们思考的依据是　                             。
部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2+氧化为Fe3+,还有同学认为Br2能将Fe2+氧化为Fe3+而I2不能。他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱。
环节二:设计实验进行验证
在大试管中加适量铁粉,加入10 mL稀盐酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,取上层清液进行下列实验。
实验1:

试管
操作
现象
①
先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管
溶液为黄色
②
先向试管中加入2 mL FeCl2溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管
溶液为黄色
环节三:实验现象的分析与解释
(1)同学甲认为①中现象说明溴水能将Fe2+氧化,离子方程式为　                                       。
同学乙认为应该补充实验,才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验:
实验2:
操作
应该观察到的现象
 
 
 
(2)该小组同学对②中溶液呈黄色的原因展开了讨论:
可能1:碘水与FeCl2溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2:　                                                           。
实验3:进行实验以确定可能的原因。
操作
现象
向试管②所得溶液中继续加入0.5 mL CCl4,充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴加KSCN溶液
静置后,上层溶液几乎无色,下层溶液为紫色;上层溶液滴加KSCN溶液后,出现浅红色
 
同学丙认为该实验现象可以说明是“可能2”成立,同学丁认为不严谨,于是设计了实验4:
实验4:
操作
现象
向另一支试管中加入2 mL FeCl2溶液,滴加0.5 mL碘水后,再加入0.5 mL乙酸乙酯,充分振荡,静置一段时间后。取出下层溶液,滴加KSCN溶液
静置后,上层液为紫色,下层液几乎无色;下层溶液滴加KSCN溶液后,没有出现浅红色
 
你认为实验4设计的主要目的是                                                               　。
同学丁根据实验4现象得出结论:在本次实验条件下,碘水与FeCl2溶液反应的程度很小。
(3)Cl2、Br2、I2氧化Fe2+的能力逐渐减弱,用原子结构解释原因:                                                                                     。

某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体，以探索工业废料的再利用。其实验方案如下：

试回答下列问题：
（1）过滤用的器材已有滤纸、铁架台、铁圈和烧杯，还要补充的玻璃仪器是_______________。
（2）由滤液A制得AlCl3溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条，你认为合理的是_____________。
（3）从滤液E中得到绿矾晶体的实验操作是_______________________________。
（4）写出用滤渣F制备胆矾晶体的化学方程式_____________________________。
（5）有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱改用盐酸，重新设计方案，也能制得三种物质，你认为后者的方案是否更合理？________，理由是___________。

氯化铁是常见的水处理剂。某氯化铁样品含有少量杂质。现要测定其中的质量分数，实验按以下步骤进行：

已知有关离子方程式为：
（1）取少量氯化铁样品滴入50mL沸水中，加热片刻，液体呈现红褐色，反应的离子方程式为：_____________________________________。
（2）操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有________、_________（填仪器名称）。
（3）操作II必须用到的仪器是________（选填编号）；
a．50mL烧杯         b．10mL量筒         c．20mL量筒      d．25mL滴定管
指示剂是淀粉溶液，则达到滴定终点的现象是__________________________。
（4）滴定时，消耗浓度为0．1000mol/L的标准溶液18．00mL。该样品中（式量为270．5）的质量分数为_____________。
（5）要把样品氯化铁中的少量杂质除去，可用的试剂是________（选填编号）。
a．铁粉      b．氯水      c．溴水      d．双氧水
（6）如果采用以下步骤测定氯化铁样品元素的含量，完成下列填空。
①称量样品 ②加水溶解 ③加足量氨水，沉淀 ④过滤 ⑤灼烧 ⑥称量并进行恒重操作。
还缺少的一步操作是________；在过滤前，需要检验是否沉淀完全，其操作________________________；
判断是否恒重的标准是_______________________________________________________。

化学是一门以实验为基础的自然科学，根据已有实验知识回答下列问题。
（1）下列说法错误的              。 
A．分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
B．将Cl2通入紫色石蕊试液，溶液先变红后褪色
C．配制1L0.5mol·L-1的NaCl溶液，需用托盘天秤称量29.25gNaCl固体
D．常温下，可以用铁质容器储运浓硝酸
E．实验室保存硫酸亚铁溶液，需在试剂瓶内加入铁粉或铁钉，防止硫酸亚铁被氧化
F．实验室可以用加热氯化铵的方法制取少量氨气
（2）已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用如图所示的装置进行实验。实验过程中需从导管a处缓缓鼓入一定量的空气。

①装置E的名称             ，试剂b为                  。
②实验过程中需要测定的数据除样品质量外有：            （填序号）。
A.反应前后装置C的质量      B.反应前后装置D的质量       C.反应前后装置E的质量
③若去掉装置A，则测定结果         (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。

如图所示，此装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的颜色变化。实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸，其他试剂任选。填写下列空白：

（1）B中盛有        溶液，A中应预先加入的药品是________，A中反应的离子方程式是：_________________。
（2）实验开始时应先将活塞a________(填“打开”或“关闭”)。
（3）简述生成Fe(OH)2的操作过程________。这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色，其理由是___________________________________________。
（4）实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，此时B瓶中发生反应的化学方程式为：____________________。现象                              。

铁及其化合物在生产和生活中有着广泛的应用。某实验小组设计了如下实验探究
某些含铁化合物的制备、组成、性质等。请按要求回答下列问题：
（1）铁的氯化物的制备与组成：在实验室中，FeCl2可用________和盐酸反应制备，FeCl3可用铁粉和
________反应制备。现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，测得n(Fe)∶n（Cl）=1∶2.2，则该样
品中FeCl2和FeC13物质的量之比为__________。
（2）水处理剂和高容量电池材料――高铁酸钾（K2FeO4）的制备与应用：
FeC13与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为
________________________________________________________________________；
与MnO2－Zn电池类似，K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，其正极电极反应式为
________________________________________________________________________。
（3）光敏材料三草酸合铁酸钾晶体（K3[Fe(C2O4)3］·xH2O）中铁元素含量的测定：
步骤一：称量10.00 g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250 mL溶液。
步骤二：取所配溶液25.00 mL于锥形瓶中，加稀H2SO4酸化，滴加KMnO4溶液至草酸根恰好全部氧化成二氧化碳。同时MnO被还原成Mn2+。向反应后的溶液中加入适量锌粉，至黄色刚好消失，所得溶液收集到锥形瓶中，此时溶液仍呈酸性。
步骤三：用0.0200 mol/L KMnO4溶液滴定步骤二所得溶液至终点，消耗KMnO4溶液20.02 mL，滴定中MnO还原成Mn2+。
重复步骤二、三操作，步骤三消耗0.0200 mol/L KMnO4溶液19.98 mL。
①步骤一中除量筒、玻璃棒、烧杯外，还需要的玻璃仪器有____________________；步骤三滴定过程中盛装KMn4溶液的仪器名称为___________；滴入最后一滴溶液时，锥形瓶中溶液变为_________色，静置半分钟溶液颜色不再变化，确认为滴定终点。
②步骤二加入锌粉的目的是_______________________________；
写出锌参与反应的离子方程式：____________________________________________。
③实验测得该晶体中铁元素的质量分数为____________。在步骤二中，若加入的KMnO4溶液的量不足，则测得的铁元素含量____________。（填“偏低”“偏高”或“无影响”）

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