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).
(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.
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+ | 1.1 | 3.2 |
| Al3+ | 3.0 | 5.0 |
| Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
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.
10.苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,某研究性学习小组的同学拟用如图所示装置(图A中的加热装置没有画出)制取高纯度的苯甲酸甲酯,实验前他们从有关化学手册中查得相关物质的物理性质如表所示:

实验一:制取苯甲酸甲酯
(1)在烧瓶中混合有机物及浓硫酸的方法是先将一定量的苯甲酸放入烧瓶中,然后再加入甲醇,最后边振荡边缓慢加入一定量的浓硫酸,试管中盛放的液体可能是Na2CO3溶液,烧瓶中反应的方程式为
.
实验二:提纯苯甲酸甲酯
(2)停止加热,待烧瓶内的混合物冷却后,将试管及烧瓶中的液体转移到分液漏斗中,然后塞上分液漏斗的塞子再振荡后静置,取下塞子、打开活塞,使(填主要成分的名称)苯甲酸甲酯进入锥形瓶,此时目标产物中所含杂质量最多的物质是甲醇.
(3)用图C装置进行蒸馏提纯时,当温度计显示199.6℃时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯.
| 苯甲酸 | 甲醇 | 苯甲酸甲酯 | |
| 熔点/℃ | 122.4 | -97 | -12.3 |
| 沸点/℃ | 249 | 64.3 | 199.6 |
| 密度/g•cm-3 | 1.2659 | 0.792 | 1.0888 |
| 水溶性 | 微溶 | 互溶 | 不溶 |
实验一:制取苯甲酸甲酯
(1)在烧瓶中混合有机物及浓硫酸的方法是先将一定量的苯甲酸放入烧瓶中,然后再加入甲醇,最后边振荡边缓慢加入一定量的浓硫酸,试管中盛放的液体可能是Na2CO3溶液,烧瓶中反应的方程式为
实验二:提纯苯甲酸甲酯
(2)停止加热,待烧瓶内的混合物冷却后,将试管及烧瓶中的液体转移到分液漏斗中,然后塞上分液漏斗的塞子再振荡后静置,取下塞子、打开活塞,使(填主要成分的名称)苯甲酸甲酯进入锥形瓶,此时目标产物中所含杂质量最多的物质是甲醇.
(3)用图C装置进行蒸馏提纯时,当温度计显示199.6℃时,可用锥形瓶收集苯甲酸甲酯.
7.下列物质分类正确的是( )
| A. | 稀豆浆、雾、淀粉溶液、硫酸铜溶液均为胶体,也为混合物 | |
| B. | SO2、H2O、CO、CO2均为酸性氧化物,也为非金属氧化物 | |
| C. | 干冰、氨气、冰水混合物均为纯净物,也为化合物 | |
| D. | 凡是溶于水后能电离出H+的化合物就叫酸 |