题目内容

(10分)某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)制备纯净的。

I. 取工业硫酸铜固体,用稀硫酸溶解,过滤。

II.向滤液中滴加溶液,稍加热。

III.向II的溶液中加入粉末至为。

IV.加热煮沸,过滤,滤液用稀硫酸酸化至。

V. 加热浓缩、冷却结晶、过滤,得晶体。

已知部分阳离子生成氢氧化物的如下表:

物质

开始沉淀

2.7

7.6

4.7

完全沉淀

3.7

9.6

6.7

(1)II中发生反应的离子方程式是        。

(2)II中将氧化为的目的是          。

(3)用(铁氰化钾)验证II中是否转化完全的现象是        。

(4)III中发生反应的离子方程式是        。

(5)应用化学平衡移动原理解释IV中“滤液用稀硫酸酸化”的原因       。

 

【答案】

(10分)(每空2分)    (1)

(2)将氧化为,才能在调节为3.9~4.1时,只将转化为沉淀除去,而不会使转化为沉淀。(表述合理即可得分)

(3)若有蓝色沉淀生说,说明没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明已经完全转化。(只答出其中一种情况,表述正确得满分。)

(4)(书写正确即可得到2分)

(不写不扣分)

(5)用稀硫酸酸化至,可以抑制在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体。(表述合理即可得分)

【解析】(1)双氧水具有氧化性,能把溶液中的亚铁离子氧化生成铁离子,方程式为2H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。

(2)根据表中数据可知,沉淀氢氧化亚铁需要的pH大于沉淀氢氧化铜需要的pH,因此只有将氧化为,才能在调节为3.9~4.1时,只将转化为沉淀除去,而不会使转化为沉淀。

(3)由于能和反应生成蓝色沉淀,据此可以鉴别,即若有蓝色沉淀生说,说明没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明已经完全转化。

(4)能和溶液中的氢离子反应,从而调节溶液的pH,方程式为

。当溶液pH达到2.7时,即生成氢氧化铁沉淀,方程式为。

(5)硫酸铜在溶液中水解显酸性,而加热能促进水解,所以加入稀硫酸酸化至,可以抑制在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体。

 

练习册系列答案
相关题目
氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等,为获得纯净的氧化铜并探究其性质,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:
(1)制备氧化铜:
工业CuSO4
Ⅰ
 Ⅱ
CuSO4溶液
Ⅲ 
CuSO4?5H2O…CuO
①步骤Ⅰ的目的是除去不溶性杂质.操作是
加适量水溶解,搅拌,过滤
加适量水溶解,搅拌,过滤
.
②步骤Ⅱ的目的是除去硫酸亚铁.操作是:滴加H2O2溶液,稍加热;Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以控制溶液pH=3.5;加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1.滴加H2O2的目的是
将Fe2+氧化为Fe3+
将Fe2+氧化为Fe3+
,加入Cu2(OH)2CO3粉末的目的是
调节溶液的酸性,使Fe3+水解全部转化为Fe(OH)3沉淀
调节溶液的酸性,使Fe3+水解全部转化为Fe(OH)3沉淀
.
③步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶体,操作是将CuSO4?5H2O溶液加热蒸发至有晶膜出现时,停止加热,
冷却结晶
冷却结晶
,水浴加热烘干.采用水浴加热的原因是
防止CuSO4?5H2O晶体分解
防止CuSO4?5H2O晶体分解
.
(2)探究氧化铜性质:
①取A、B两支试管,往A中先加入适量CuO粉末,再分别向A和B中加入等体积的3%H2O2溶液,只观察到A中有大量气泡,结论是
CuO对H2O2的分解有催化作用
CuO对H2O2的分解有催化作用
.
②为探究试管A中反应的速率,收集气体并测定其体积必需的实验仪器除导管、橡皮塞、水槽外还必须有
量筒、秒表(或计时器、手表)
量筒、秒表(或计时器、手表)
.
(2011?昌平区二模)氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等.为获得纯净的氧化铜,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:

经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下:
物质 Cu(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3
开始沉淀pH 6.0 7.5 1.4
沉淀完全pH 13 14 3.7
(1)步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质.所需操作的名称是
溶解、过滤
溶解、过滤
.
(2)步骤Ⅱ的目的是除硫酸亚铁.操作步骤是先滴加H2O2溶液,稍加热,当Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以调整溶液pH在一定范围之内,加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1.
①写出用H2O2溶液除去硫酸亚铁的离子方程式
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
.
②调整pH 的范围应该在
3.7~6.0
3.7~6.0
之间.
(3)步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4?5H2O晶体.操作是将溶液加热蒸发至有晶膜出现时,停止加热,
冷却结晶
冷却结晶
,水浴加热烘干.采用水浴加热的原因是
防止CuSO4?5H2O晶体分解
防止CuSO4?5H2O晶体分解
.
(4)该同学用CuSO4溶液进行如下探究实验:
取A、B两支试管,分别加入 2mL 5% H2O2溶液,再向H2O2溶液中分别滴入0.1mol?L-1FeCl3和CuSO4 溶液各1mL,摇匀,观察到滴入FeCl3 溶液的试管产生气泡更快,由此得到结论:Fe3+对H2O2溶液分解的催化效率比Cu2+高,该同学的结论是否正确
错误
错误
(填正确或错误),请说明原因
根据控制变量的思想,所用溶液的阴离子不同,无法比较阳离子的催化效率
根据控制变量的思想,所用溶液的阴离子不同,无法比较阳离子的催化效率
.
某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)制备纯净的CuSO4?5H2O.
Ⅰ.取工业硫酸铜固体,用稀硫酸溶解,过滤.
Ⅱ.向滤液中滴加H2O2溶液,稍加热.
Ⅲ.向II的溶液中加入Cu2(OH)2CO3粉末至pH为3.9~4.1.
Ⅳ.加热煮沸,过滤,滤液用稀硫酸酸化至pH=1.
Ⅴ.加热浓缩、冷却结晶、过滤,得晶体.
已知部分阳离子生成氢氧化物的pH如下表:
物质 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Cu(OH)2
开始沉淀pH 2.7 7.6 4.7
完全沉淀pH 3.7 9.6 6.7
(1)Ⅱ中发生反应的离子方程式是
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
.
(2)Ⅱ中将Fe2+氧化为Fe3+的目的是
将Fe2+氧化为Fe3+,才能调节在pH为3.9~4.1时,只将Fe3+转化为沉淀除去,而不会使Cu2+转化为沉淀
将Fe2+氧化为Fe3+,才能调节在pH为3.9~4.1时,只将Fe3+转化为沉淀除去,而不会使Cu2+转化为沉淀
.
(3)用K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)验证Ⅱ中Fe2+是否转化完全的现象是
若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化
若有蓝色沉淀生说,说明Fe2+没有完全转化;若没有蓝色沉淀生成,说明Fe2+已经完全转化
.
(4)Ⅲ中发生反应的离子方程式是
Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,3Cu2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3+3CO2↑+6Cu2+
Cu2(OH)2CO3+4H+=2Cu2++CO2↑+3H2O,3Cu2(OH)2CO3+4Fe3++3H2O=4Fe(OH)3+3CO2↑+6Cu2+
.
(5)应用化学平衡移动原理解释Ⅳ中“滤液用稀硫酸酸化”的原因
用稀硫酸酸化至PH=1,可以抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体
用稀硫酸酸化至PH=1,可以抑制Cu2+在加热过程中水解,以获得纯净的硫酸铜晶体
.

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