工业制备氯化铜时.将浓盐酸用蒸气加热至80℃左右.慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3.FeO).充分搅拌.使之溶解.得一强酸性的混合溶液.现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液.采用以下步骤[参考数据:pH≥9.6时.Fe2+完全水解成Fe(OH)2,pH≥6.4时.Cu2+完全水解成Cu(OH)2,pH≥3.7时.Fe3+完全水解成Fe(OH)3.请回答以下问题:( 题目和参考答案——青夏教育精英家教网——

题目内容

工业制备氯化铜时，将浓盐酸用蒸气加热至80℃左右，慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe₂O₃、FeO)，充分搅拌，使之溶解，得一强酸性的混合溶液，现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl₂溶液，采用以下步骤[参考数据：pH≥9.6时，Fe²^＋完全水解成Fe(OH)₂；pH≥6.4时，Cu²^＋完全水解成Cu(OH)₂；pH≥3.7时，Fe³^＋完全水解成Fe(OH)₃。请回答以下问题：
(1)第一步除去Fe²^＋，能否直接调整pH＝9.6，将Fe²^＋沉淀除去？________，理由是_______________________________________________。
有人用强氧化剂NaClO将Fe²^＋氧化为Fe³^＋：
①加入NaClO后，溶液的pH变化是____。(填序号)
A．一定增大 B．一定减小 C．可能增大 D．可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当？________，理由是__________________。
现有下列几种常用的氧化剂，可用于除去混合溶液中Fe²^＋的有________(有几个选几个填代号)。
A．浓HNO₃　B．KMnO₄　C．Cl₂　D．O₂　E．H₂O₂
(2)除去溶液中的Fe³^＋的方法是调整溶液的pH＝3.7，现有下列试剂均可以使强酸性溶液的pH调整到3.7，可选用的有________(多选不限，填代号)。
A．NaOH　B．氨水　C．Cu₂(OH)₂CO₃　D．Na₂CO₃　E．CuO　F．Cu(OH)₂

(1)不能　因Fe²^＋沉淀的pH最大，Fe²^＋沉淀完全时Cu²^＋亦沉淀完全　①A　②不妥当　引入新杂质Na^＋　CDE　(2)CEF

解析

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（13分）铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl₃可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
（1）写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式： _______________________________
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请在方框内画出原电池的装置图，标出正、负极及材料、电解质溶液并写出电极反应式。

正极反应____________________________；
负极反应____________________________。
（3）氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。下图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉，铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答下列问题：

①负极反应式为                            溶液PH      （填“增大”、“不变”或“减小”）。
②该电池工作时，H₂和O₂连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一。金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：
Ⅰ.2Li+H₂2LiH    Ⅱ.LiH+H₂O＝LiOH+H₂↑
反应Ⅰ中的还原剂是      ，7 gLi可吸收标况下H₂      L，此时转移电子       moL。

氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。

请回答下列问题：
（1）氯化铁有多种用途：
①氯化铁做净水剂。请用离子方程式表示其原理____________       __________；
②工业上常用FeCl₃溶液腐蚀铜印刷线路板。这是利用了FeCl₃较强的__________性。
（2）吸收剂X的化学式为              　　   。为检验吸收剂是否已完全转化为FeCl₃溶液，有人设计用酸性高锰酸钾溶液，但很快被否定，理由是（用离子方程式表示）                       。正确的检验方法是：取少量待测液，加入               （写化学式）溶液，若无深蓝色沉淀产生，则证明转化完全。
（3）碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为2KOH＋Na₂FeO₄K₂FeO₄＋2NaOH，请根据相关反应原理分析反应能发生的原因                      。
（5）将粗K₂FeO₄产品经重结晶、过滤、          、         ，即得较纯净的K₂FeO₄。

（8分）取100mL FeCl₃、AlCl₃的混合溶液，逐滴加入物质的量浓度为1 mol·L^－¹的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积（单位为mL）关系如下图所示。

按要求回答：
（1）a点对应沉淀的物质的量是 mol；此时溶液中的溶质是。
（2）b点对应沉淀的物质的量是 mol；原溶液中c（AlCl₃）= mol·L^－1。

切开的金属Na暴露在空气中，其变化过程如下：

（1）反应Ⅰ的反应过程与能量变化的关系如下：

① 反应Ⅰ 是　　反应（填“放热”或“吸热”），判断依据是　　　。
② 1 mol Na(s)全部氧化成Na₂O(s)的热化学方程式是　　　。
（2）反应Ⅱ是Na₂O与水的反应，其产物的电子式是。
（3）白色粉末为Na₂CO₃。将其溶于水配制为0.1 mol/L Na₂CO₃溶液，下列说法正确的是（填字母）。

A．升高温度，溶液的pH降低

B．c(OH^－)－c (H^＋)＝c (HCO₃^－)＋2 c (H₂CO₃)

C．加入少量NaOH固体，c (CO₃^2―)与c (Na^＋)均增大

D．c (Na^＋) > c (CO₃^2―) > c (HCO₃^―) > c(OH^―) > c (H^＋)

（4）钠电池的研究开发在一定程度上可缓和因锂资源短缺引发的电池发展受限问题。
① 钠比锂活泼，用原子结构解释原因_______。
②ZEBRA 电池是一种钠电池，总反应为NiCl₂ + 2Na

Ni + 2NaCl。其正极反应式是_____。

工业上用某矿渣(含有Cu₂O、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂)提取铜的操作流程如下：

已知：Cu₂O＋2H^＋=Cu＋Cu²^＋＋H₂O
(1)实验操作Ⅰ的名称为________；在空气中灼烧固体混合物D时，用到多种硅酸盐质的仪器，除玻璃棒、酒精灯、泥三角外，还有________(填仪器名称)。
(2)滤液A中铁元素的存在形式为________(填离子符号)，生成该离子的离子方程式为____________________________________________，检验滤液A中存在该离子的试剂为________(填试剂名称)。
(3)金属单质E与固体混合物F发生的某一反应可用于焊接钢轨，该反应的化学方程式为__________________________________________________。
(4)常温下，等pH的NaAlO₂和NaOH两份溶液中，由水电离出的c(OH^－)前者为后者的10⁸倍。则两种溶液的pH＝________。
(5)从浓硫酸、浓硝酸、蒸馏水中选用合适的试剂，测定粗铜样品中金属铜的质量分数，涉及的主要步骤：称取一定质量的样品→________________→过滤、洗涤、干燥→称量剩余固体铜的质量。(填缺少的操作步骤，不必描述操作过程的细节)

铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，请根据下列实验回答问题。
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe₃C)。X在足量的空气中高温煅烧，生成有磁性的固体Y，将Y溶于过量盐酸后溶液中大量存在的阳离子是             ；Y与过量浓硝酸反应后溶液中含有的盐的化学式为                               。
(2)某溶液中有Mg²^＋、Fe²^＋、Al³^＋、Cu²^＋等离子，向其中加入过量的NaOH溶液后，过滤，将滤渣高温灼烧，并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中，所得溶液与原溶液相比，溶液中大量减少的阳离子是       。
A．Mg²^＋      B．Fe²^＋        C．Al³^＋       D．Cu²^＋
(3)氧化铁是重要的工业颜料，用废铁屑制备它的流程如下：

回答下列问题：
①操作Ⅰ的名称是       ；操作Ⅱ的名称是       ；操作Ⅱ的方法为                               。
②请写出生成FeCO₃沉淀的离子方程式：                          。

某研究性学习小组就Na₂O₂的有关性质探究如下：向滴有酚酞的水中
投入一定量的Na₂O₂，观察到先有大量气泡产生，溶液变红，过一会儿溶液又变为无色。
对上述实验中溶液变红，过一会儿又退色的原因，甲、乙两同学提出了不同的解释：
甲同学认为是Na₂O₂与水反应放出氧气，氧气有氧化性，将酚酞氧化而使溶液退色；
乙同学则认为是Na₂O₂与水反应时产生了H₂O₂，H₂O₂的强氧化性使酚酞退色。
(1)乙同学设计了如下实验来证明自己的猜想是正确的：在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加3%的H₂O₂溶液并振荡。
①若乙同学的猜想正确，可观察到的现象是。
②甲同学针对乙同学的上述验证实验提出还应增做实验才能更直接证明Na₂O₂与水反应生成了H₂O₂，甲同学提出要增加的实验是什么？
(2)试设计简单实验证明甲同学的解释是否正确(画出简易装置图，说明简要步骤)。

将一块铝硅合金恰好与NaOH溶液完全反应而溶解。
(1)写出合金溶解的离子方程式______________________________________________。
(2)向所得的溶液中加入足量的盐酸，充分反应后，溶液中大量存在的离子为_______。