题目内容

18.实验室用废CuO(含有杂质FeO、Fe2O3)制备胆矾晶体,经历下列过程(Fe3+在pH=5时已完全沉淀):下列分析正确的是(  )
A.用98%的浓硫酸配制溶解所用的4.5mol•L-1的稀硫酸,只需3种玻璃仪器
B.步骤②目的是将溶液Ⅰ中的Fe2+充分转化成Fe3+,实验操作是向溶液Ⅰ中通入足量的氯气
C.步骤④之后的实验操作是蒸干溶剂结晶,所需仪器是蒸发皿、泥三角、三脚架
D.利用Cu(OH)2 替代CuO也可调节溶液pH而不影响实验结果

分析 样品与足量硫酸反应,生成硫酸铜和硫酸亚铁,加入过氧化氢,发生氧化还原反应生成硫酸铁,然后加入CuO或Cu(OH)2等物质的调节溶液的pH,使Fe3+水解而生成Fe(OH)3沉淀,得到硫酸铜溶液,经蒸发浓缩、冷却结晶得到硫酸铜晶体,
A、用98%的浓硫酸配制溶解所用的4.5 mol•L-1的稀硫酸的实验过程分析需要的仪器;
B、步骤②目的是将溶液Ⅰ中的Fe2+充分转化成Fe3+,选择氧化剂能氧化亚铁离子,但不能引入新的杂质分析;
C、蒸干溶剂结晶的实验过程分析需要的仪器,加热需要酒精灯,溶液在蒸发皿中用玻璃瓶搅拌蒸发浓缩;
D、氢氧化铁代替氧化铜调节溶液PH使铁离子全部沉淀分离,无杂质离子引入.

解答 解:A、98%的浓硫酸配制溶解所用的4.5 mol•L-1的稀硫酸需要用到的玻璃仪器有烧杯、容量瓶、玻璃棒、胶头滴管四种玻璃仪器,故A错误;
B、步骤②目的是将溶液Ⅰ中的Fe2+充分转化成Fe3+,若通入足量的氯气会引入新的杂质对后面晶体的提取产生影响,所以应该用绿色氧化剂过氧化氢溶液,故B错误;
C、在进行蒸发结晶时不能将溶剂直接蒸干,应该蒸发到剩下少量水时停止加热利用余热蒸干,故C错误;
D、Cu(OH)2和CuO都与溶液中H+反应,起到调节溶液pH的作用,并不引入新的杂质,氢氧化铜溶液呈碱性可以代替氧化铜,对实验结果无影响,故D正确;
故选D.

点评 本题考查硫酸铜的制备,溶液配制和溶液蒸发的实验分析,题目难度中等,注意把握制备流程和基本实验操作方法,掌握基础是解题关键.

练习册系列答案
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13.柠檬酸亚铁(FeC6H6O7)是一种易吸收的高效铁制剂,可由绿矾(FeSO4•7H2O)通过下列反应制备:
FeSO4+Na2CO3═FeCO3↓+Na2SO4,FeCO3+C6H8O7═FeC6H6O7+CO2↑+H2O
下表列出了相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算).
金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Al3+3.05.0
Fe2+5.88.8
(1)制备FeCO3时,选用的加料方式是c(填字母).
a.将FeSO4溶液与Na2CO3溶液同时加入到反应容器中
b.将FeSO4溶液缓慢加入到盛有Na2CO3溶液的反应容器中
c.将Na2CO3溶液缓慢加入到盛有FeSO4溶液的反应容器中
(2)生成的FeCO3沉淀需经充分洗涤,检验洗涤是否完全的方法取最后一次的洗涤滤液1~2 mL 于试管中,向其中滴加用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则表明已洗涤干净.
(3)将制得的FeCO3加入到足量柠檬酸溶液中,再加入少量铁粉,80℃下搅拌反应.
①铁粉的作用是防止+2价的铁元素被氧化.
②反应结束后,无需过滤,除去过量铁粉的方法是加入适量柠檬酸让铁粉反应完全.
(4)最后溶液经浓缩、加入适量无水乙醇、静置、过滤、洗涤、干燥,获得柠檬酸亚铁晶体.分离过程中加入无水乙醇的目的是降低柠檬酸亚铁在水中的溶解量,有利于晶体析出.
(5)某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3)出发,先制备绿矾,再合成柠檬酸亚铁.结合图中的绿矾溶解度曲线,完成由烧渣制备绿矾晶体的操作.

试剂i铁粉,加入试剂i反应的离子方程式为2Fe3++Fe=3Fe2+.操作a为加热到60℃浓缩、冷却结晶、过滤.

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