摘要:Fe + CuSO4
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Fe+CuSO4=FeSO4+Cu所属的基本反应类型是
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置换反应
置换反应
. 在该反应中Fe
Fe
元素的化合价升高,该元素的原子失
失
电子,被氧化
氧化
; 而Cu
Cu
元素的化合价降低,该元素的原子得
得
电子,被还原
还原
. 该反应中Fe是还原
还原
剂,发生了氧化
氧化
反应,CuSO4是氧化
氧化
剂,发生了还原
还原
反应.Fe和CuSO4溶液反应,若反应后溶液的体积为1L,生成的铜的质量为32g.求:
(1)反应消耗的Fe的质量;
(2)反应后溶液中FeSO4的物质的量浓度.
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(1)反应消耗的Fe的质量;
28g
28g
(2)反应后溶液中FeSO4的物质的量浓度.
0.5mol/L
0.5mol/L
.CuSO4是一种重要的化工原料
(1)在粗制CuSO4?5H2O晶体中常含有杂质Fe2+.在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是
A.KMnO4 B.双氧水 C.氯水 D.HNO3
然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的
A.NaOH B.氨水 C.CuO D.Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol?L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol?L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为
(3)硫酸铜晶体的溶解度虽大,但溶解过程较慢,实验室常用热水配制以加快溶解速率,但常常会产生浑浊,请用文字简要说明原因
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(1)在粗制CuSO4?5H2O晶体中常含有杂质Fe2+.在提纯时为了除去Fe2+,常加入合适氧化剂,使Fe2+氧化为Fe3+,下列物质可采用的是
B
B
.(用符号表示,下同)A.KMnO4 B.双氧水 C.氯水 D.HNO3
然后再加入适当物质调整至溶液pH=4,使Fe3+转化为Fe(OH)3,可以达到除去Fe3+而不损失CuSO4的目的,调整溶液pH可选用下列中的
CD
CD
.A.NaOH B.氨水 C.CuO D.Cu(OH)2
(2)甲同学怀疑调整至溶液pH=4是否能达到除去Fe3+而不损失Cu2+的目的,乙同学认为可以通过计算确定,他查阅有关资料得到如下数据,常温下Fe(OH)3的溶度积Ksp=8.0×10-38,Cu(OH)2的溶度积Ksp=3.0×10-20,通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10-5 mol?L-1时就认为沉淀完全,设溶液中CuSO4的浓度为3.0mol?L-1,则Cu(OH)2开始沉淀时溶液的pH为
4
4
,Fe3+完全沉淀时溶液的pH为3.3
3.3
,通过计算确定上述方案可行
可行
(填“可行”或“不可行”).(3)硫酸铜晶体的溶解度虽大,但溶解过程较慢,实验室常用热水配制以加快溶解速率,但常常会产生浑浊,请用文字简要说明原因
Cu2+水解产生Cu(OH)2是吸热反应,加热促进水解,故产生浑浊
Cu2+水解产生Cu(OH)2是吸热反应,加热促进水解,故产生浑浊
,如何才能用热水配制出澄清的较浓的CuSO4溶液应加入少量H2SO4
应加入少量H2SO4
.CuSO4溶液对过氧化氢的分解具有催化作用,有同学猜想其他盐溶液也能在这个反应中起同样的作用,于是他们做了以下的探究.
(1)请你帮助他们完成实验报告:
实验过程:在一支试管中加入5ml5%的H2O2溶液,然后滴入适量的FeCl3溶液,把带火星的木条伸入试管.
实验现象:①
实验结论:FeCl3溶液可以催化分解H2O2
(2)已知FeCl3在水中可解离出Fe3+ 和Cl-,同学们提出以下猜想:
甲同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O;
乙同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+;
丙同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-;
你认为最不可能的是 ②
(3)同学们对余下的两个猜想,用实验进行了探究.请你仔细分析后填表:
实验过程:向盛有5ml5%的H2O2溶液的试管中加入少量的HCl,并把带火星的木条伸入试管.
实验现象:无明显现象
结论④
实验过程:向盛有5ml5%的H2O2溶液的试管中加入少量的⑤
实验现象:⑥
结论:⑦
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(1)请你帮助他们完成实验报告:
实验过程:在一支试管中加入5ml5%的H2O2溶液,然后滴入适量的FeCl3溶液,把带火星的木条伸入试管.
实验现象:①
试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃
试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃
实验结论:FeCl3溶液可以催化分解H2O2
(2)已知FeCl3在水中可解离出Fe3+ 和Cl-,同学们提出以下猜想:
甲同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O;
乙同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+;
丙同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-;
你认为最不可能的是 ②
甲
甲
同学的猜想,理由是 ③l5%的H2O2溶液中自身有水,可见水不是催化剂
l5%的H2O2溶液中自身有水,可见水不是催化剂
.(3)同学们对余下的两个猜想,用实验进行了探究.请你仔细分析后填表:
实验过程:向盛有5ml5%的H2O2溶液的试管中加入少量的HCl,并把带火星的木条伸入试管.
实验现象:无明显现象
结论④
起催化作用的不是Cl-
起催化作用的不是Cl-
.实验过程:向盛有5ml5%的H2O2溶液的试管中加入少量的⑤
Fe(NO3)3溶液(或Fe2(SO4)3溶液)
Fe(NO3)3溶液(或Fe2(SO4)3溶液)
,并把带火星的木条伸入试管.实验现象:⑥
试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃
试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃
.结论:⑦
起催化作用的是Fe3+
起催化作用的是Fe3+
.