题目内容

9．硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料，易溶于水而不易溶于酒精；以下是某工厂用含铁废铜为原料生产胆矾（CuSO4•5H2O）和副产物石膏（CaSO4•2H2O）的生产流程示意图：

胆矾和石膏在不同温度下的溶解度（g/100g水）如表．
温度（℃）20406080100
石膏0.320.260.150.110.07
胆矾3244.661.883.8114
请回答下列问题：
（1）红褐色滤渣的主要成分是Fe（OH）3；
（2）含铁的废铜和稀硫酸反应的化学方程式Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
（3）操作I最后温度应该控制在100℃左右；
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体的操作Ⅱ应为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水的原因是减少因晶体溶解造成的损失．

分析 （1）由工艺流程图转化关系可知，红褐色滤渣的主要成分为氢氧化铁；
（2）铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；
（3）将加热温度控制在100℃以内，采取水浴加热，受热均匀；
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体应为将热溶液冷却结晶、过滤、洗涤、干燥．结合物质的溶解性来分析．

解答 解：（1）由工艺流程图转化关系可知，浸出液中加入石灰浆调节pH值，铁离子转化为Fe（OH）3沉淀析出，红褐色滤渣的主要成分为Fe（OH）3．故答案为：Fe（OH）3；
（2）铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；故填：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；
（3）由表中溶解度关系可知，胆矾溶解度随温度升高增大，而石膏的溶解度随温度升高降低，所以应控制在较高的温度，温度应该控制在100℃，制备的胆矾相对较纯．故答案为：100；
（4）从溶液中分离出硫酸铜晶体应为将热溶液冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；晶体用无水乙醇作洗涤液而不用蒸馏水是为了减少晶体溶解损失；故填：冷却结晶；减少因晶体溶解造成的损失．

点评 本题考查学生对工艺流程的理解、阅读题目获取信息能力、物质分离提纯等基本操作等，难度中等，要求学生要有扎实的实验基础知识和灵活应用信息、基础知识解决问题的能力．

练习册系列答案
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19．如图是 A、B、C三种物质的溶解度曲线，回答下列问题：
（1）A物质在t3℃时溶解度为80g．
（2）P点表示t2℃时AB的溶解度相同．
（3）t2℃时，三种物质溶解度由大到小的顺序是A=B＞C．
（4）如果A物质中混有少量B物质，可采取降温结晶（或冷却热饱和溶液）的方法得到较纯的A物质．
（5）除上述描述外，通过此曲线图你还能得到的信息是A的溶解度随温度升高而增大，且变化较大（合理均可）．
20．江苏省实施“清水蓝天”工程以来，环境质量得到显著提升．下列行为有利于“清水蓝天”工程实施的是（　　）
A．加大稀土资源的开采和出口，保证经济快速发展
B．加强城市生活污水脱氮除磷处理，遏制水体营养化
C．为解决“白色污染”问题，应将所有废弃塑料采用焚烧的方法处理
D．大量使用化肥农药，提高粮食产量
17．下列化学用语表示正确的是（　　）
A．氧化铁：FeO
B．纯碱的化学式：Na2CO3
C．正二价的镁元素：Mg+2
D．铝与盐酸的反应：Al+2HCl═AlCl2+H2↑
4．下列除杂（括号内为杂质）选用的试剂或方法正确的是（　　）
A．CuO（C）：隔绝空气高温加热
B．CaCl2溶液（HCl）：加入过量碳酸钙，充分反应后过滤
C．CO2（CO）：点燃
D．BaSO4（BaCO3）：加足量稀盐酸、过滤、蒸发、结晶
14．2016年3月22日是第二十届届“世界水日”，主题是“水与就业”．
（1）根据如图回答问题．

①A图所示的是水的电解实验，试管2中收集的气体是氧气（填名称）．
②B图所示的是活性炭净水器的示意图，其中活性炭的作用是滤去不溶性杂质、吸附一些可溶性杂质
③C、D图所示的是探究铁生锈条件的实验，一段时间后发现C中铁片变红，D中铁片依然光亮，对比C、D中的现象，说明决定铁生锈快慢的一个重要因素是：氧气的浓度．
④E图所示的是探究燃烧条件实验，其中热水作用升温，使铜片上白磷达到着火点、使水中的白磷与空气隔绝．
（2）若用质量分数为10%的氢氧化钠溶液（密度为1.1g/cm3）配制110g质量分数为5%的氢氧化钠溶液．
①计算：需10%的氢氧化钠溶液体积为50mL．
②量取：用量筒量取氢氧化钠溶液和水，均倒入烧杯中．若量取氢氧化钠溶液读数时俯视，而其余操作均正确，这样配得的溶液的溶质质量分数会偏低（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）；用量筒量取水．
③混匀：用玻璃棒搅拌，使氢氧化钠溶液和水混合均匀．
④装瓶并贴上标签．
1．新型材料纳米级Fe粉具有广泛的用途，它比普通Fe粉更易与氧气反应，其制备工艺流程如图所示：

请回答下列问题：
（1）纳米级Fe粉在氧气中能自发燃烧生成黑色固体，此黑色固体的化学式为Fe3O4．
（2）请补充完成上述制备工艺的化学方程式：H2+FeCl2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+2HCl．
（3）研究人员发现最后制得的纳米级Fe粉样品中混有少量的FeCl2杂质．
①为除去样品中的杂质，在无氧环境下，先加水溶解，然后再过滤、洗涤、烘干．
②取样品20g，加入足量的盐酸，生成氢气0.7g，请计算该样品中单质Fe的质量分数．（请写出计算过程）98%．
10．居里夫妇经过3年零9个月锲而不舍的工作，1902年终于从矿渣中提炼出O.1克镭盐，镭是一种化学元素．镭能用来治疗难以治愈的癌症．给人类的健康带来了福音．根据如图获得的信息错误的是（　　）
A．该元素的原子质量为226gB．该元素的原子序数为88
C．该元素的核外电子数为88D．镭属于金属元素
11．写出下列反应的化学方程式．是基本类型的标出所属类型
（1）硫在氧气中燃烧S+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$SO2；化合反应
（2）双氧水在二氧化锰作用下分解2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；分解反应
（3）高锰酸钾受热分解2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑；分解反应
（4）甲烷充分燃烧CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H2O．

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