题目内容
(2010?南通模拟)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物.以孔雀石为原料可制备CuSO4?5H2O及纳米材料G,步骤如下:

已知:
请回答下列问题:
(1)溶液A中含有Cu2+、Fe2+、Fe3+.根据上述实验过程,可作为试剂①的最合理的是
a.KMnO4b.(NH4)2S c.H2O2 d.KSCN
(2)向溶液B中加入CuO的作用是
(3)由溶液C获得CuSO4?5H2O,需要经过
(4)制备纳米材料G时,应向CaCl2溶液中先通入
(5)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,可取A溶液稀释一定倍数后,用KMnO4标准溶液滴定,滴定时盛放待测液A的玻璃仪器是
已知:
| 氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | |
| Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
| Fe2+ | 7.6 | 9.6 |
| Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
(1)溶液A中含有Cu2+、Fe2+、Fe3+.根据上述实验过程,可作为试剂①的最合理的是
c
c
(填代号).a.KMnO4b.(NH4)2S c.H2O2 d.KSCN
(2)向溶液B中加入CuO的作用是
调节溶液的pH,促进Fe3+的水解
调节溶液的pH,促进Fe3+的水解
.(3)由溶液C获得CuSO4?5H2O,需要经过
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
操作.(4)制备纳米材料G时,应向CaCl2溶液中先通入
NH3
NH3
(填化学式)写出该反应的化学方程式2NH3+CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl
2NH3+CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl
.(5)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,可取A溶液稀释一定倍数后,用KMnO4标准溶液滴定,滴定时盛放待测液A的玻璃仪器是
锥形瓶
锥形瓶
(填名称);滴定达到终点的现象为当滴入最后一滴KMnO4,溶液变成紫红色且半分钟内不褪色
当滴入最后一滴KMnO4,溶液变成紫红色且半分钟内不褪色
.分析:(1)由工艺流程转化关系可知,实现由溶液A至溶液B转化,目的是将Fe2+氧化为Fe3+,试剂①应为氧化剂,且不能引入新的杂质;
(2)溶液B加入CuO调节pH值,使Fe3+的水解生成氢氧化铁沉淀而除去;
(3)由溶液制得晶体,应进行蒸发、冷却结晶、过滤等操作;
(4)根据流程图知,生成的气体F为二氧化碳,在氯化钙溶液中通入氨气、二氧化碳制备碳酸钙纳米材料.因为二氧化碳不与氯化钙溶液反应,同时二氧化碳在水中的溶解度很小,因此,要先向氯化钙溶液中加入氨水或通入氨气,在碱性溶液中通入二氧化碳,增加二氧化碳的溶解度,从而生成碳酸钙;
(5)一般来说,盛放标准液用滴定管,盛放待测液用锥形瓶;
滴定时滴入最后一滴,高锰酸钾不反应,溶液变成紫红色并保持半分钟说明滴定到达终点.
(2)溶液B加入CuO调节pH值,使Fe3+的水解生成氢氧化铁沉淀而除去;
(3)由溶液制得晶体,应进行蒸发、冷却结晶、过滤等操作;
(4)根据流程图知,生成的气体F为二氧化碳,在氯化钙溶液中通入氨气、二氧化碳制备碳酸钙纳米材料.因为二氧化碳不与氯化钙溶液反应,同时二氧化碳在水中的溶解度很小,因此,要先向氯化钙溶液中加入氨水或通入氨气,在碱性溶液中通入二氧化碳,增加二氧化碳的溶解度,从而生成碳酸钙;
(5)一般来说,盛放标准液用滴定管,盛放待测液用锥形瓶;
滴定时滴入最后一滴,高锰酸钾不反应,溶液变成紫红色并保持半分钟说明滴定到达终点.
解答:解:(1)由工艺流程转化关系可知,实现由溶液A至溶液B转化,目的是将Fe2+氧化为Fe3+,试剂①应为氧化剂,且不能引入新的杂质,都是氧化剂,但是只有双氧水是绿色氧化剂,不会引进杂质离子,其余三个都会引进杂质离子,双氧水和亚铁离子之间的反应为:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O,
故答案为:c;
(2)溶液B加入CuO调节溶液pH值,使Fe3+的水解生成氢氧化铁沉淀而除去.故答案为:调节溶液pH值,使Fe3+水解生成氢氧化铁沉淀而除去;
(3)由溶液制得晶体,应进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作;
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;
(4)根据流程图知,生成的气体F为二氧化碳,在氯化钙溶液中通入氨气、二氧化碳制备碳酸钙纳米材料.因为二氧化碳不与氯化钙溶液反应,同时二氧化碳在水中的溶解度很小,因此,要先向氯化钙溶液中加入氨水或通入氨气,在碱性溶液中通入二氧化碳,增加二氧化碳的溶解度,从而生成碳酸钙,反应方程式为:2NH3+CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl,
故答案为:NH3;2NH3+CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl;
(5)待测液应放在锥形瓶中;
滴定时滴入最后一滴,高锰酸钾不反应,溶液变成紫红色并保持半分钟说明滴定到达终点,
故答案为:锥形瓶,当滴入最后一滴KMnO4,溶液变成紫红色且半分钟内不褪色
故答案为:c;
(2)溶液B加入CuO调节溶液pH值,使Fe3+的水解生成氢氧化铁沉淀而除去.故答案为:调节溶液pH值,使Fe3+水解生成氢氧化铁沉淀而除去;
(3)由溶液制得晶体,应进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作;
故答案为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤;
(4)根据流程图知,生成的气体F为二氧化碳,在氯化钙溶液中通入氨气、二氧化碳制备碳酸钙纳米材料.因为二氧化碳不与氯化钙溶液反应,同时二氧化碳在水中的溶解度很小,因此,要先向氯化钙溶液中加入氨水或通入氨气,在碱性溶液中通入二氧化碳,增加二氧化碳的溶解度,从而生成碳酸钙,反应方程式为:2NH3+CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl,
故答案为:NH3;2NH3+CO2+CaCl2+H2O=CaCO3↓+2NH4Cl;
(5)待测液应放在锥形瓶中;
滴定时滴入最后一滴,高锰酸钾不反应,溶液变成紫红色并保持半分钟说明滴定到达终点,
故答案为:锥形瓶,当滴入最后一滴KMnO4,溶液变成紫红色且半分钟内不褪色
点评:本题以化学工艺流程图为载体,设计方案制备重要化学试剂蓝矾和碳酸钙纳米材料,考查无机化学与实验的融合能力,以及完成基本实验操作的能力.
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