某同学用含硫酸亚铁等杂质的工业硫酸铜制取纯净的氧化铜以探究其性质。

(1)制备氧化铜

①将工业硫酸铜加适量水溶解、搅拌、过滤除去不溶性杂质。简述检验滤液中含有Fe2+的操作方法:                                                             

②向滤液中滴加H2O2溶液,稍加热,当Fe2+转化完全后,为将Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀,而不会将Cu2+转化为沉淀,需慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5。加热煮沸后过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。再从溶液中分离出硫酸铜晶体。Fe2+转化为Fe3+的离子方程式是                                              

③在测定所得硫酸铜晶体(CuSO4·xH2O)x值的实验中,所用的玻璃仪器名称为:酒精灯、

玻璃棒、           ,实验过程中称量操作至少进行        次。

④用得到的硫酸铜晶体制氧化铜。

(2)探究氧化铜的性质

      在加热条件下,向下图所示装置中持续通入某纯净物X的蒸气,a处黑色物质变为红色,b处白色粉末变为蓝色,c处有无色液体产生。(设各步反应均进行完全)

   则X可能是                  (填一个化学式即可),X与CuO反应的化学方程式是

                                                                   

新型材料纳米α-Fe粉具有超强的磁性能,可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等。在不同温度下,α—Fe粉与蒸气反应的固体产物不同:温度低于570℃时,生成FeO,高于570℃时,生成Fe3O4

       (1)甲同学用下图所示装置进行α-Fe粉与水蒸气的反应。

证明实验中有氢气产生的现象是                                             

       (2)乙同学用下图所示装置进行α-Fe粉与水蒸气的反应并验证产物。

①试管a中的物质是                   

②乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分,进行了下列实验:

实验步骤

实验操作

实验现象

将反应后得到黑色粉末X(假定为均匀的),取出少量放入另一试管中,加入少量盐酸,微热

黑色粉末逐渐溶解,溶液呈浅绿色;有少量气泡产生

向实验I中得到的溶液滴加几滴KSCN溶液,振荡

溶液没有出现红色

    实验现象不能确定是否存在Fe3O4,主要原因是                                 

    (用离子方程式表示)

       ③乙同学称取5.60gFe粉,用上图装置反应一段时候后,停止加热。将试管内的固体物质在干燥器中冷却后,称得质量为6.88g。然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应,测定消耗FeCl3的物质的量,最终确定产物的成分。若此装置中Fe粉与水蒸气反应的产物为Fe3O4,则消耗FeCl3的物质的量应为                mol。

 

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