CuSO4·5H2O是铜的重要化合物.有着广泛的应用.以下是CuSO4·5H2O的实验室制备流程图.根据题意完成下列填空:(1)向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸.在铜粉溶解时可以观察到的实验现象: . .(2)如果铜粉.硫酸及硝酸都比较纯净.则制得的CuSO4·5H2O中可能存在的杂质是 .除去这种杂质的实验操作称为 .(3)已知:CuSO4+2NaOH=Cu 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

CuSO₄·5H₂O是铜的重要化合物，有着广泛的应用。以下是CuSO₄·5H₂O的实验室制备流程图。

根据题意完成下列填空：
(1)向含铜粉的稀硫酸中滴加浓硝酸，在铜粉溶解时可以观察到的实验现象：_____________、_____________。
(2)如果铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净，则制得的CuSO₄·5H₂O中可能存在的杂质是_____________，除去这种杂质的实验操作称为_____________。
(3)已知：CuSO₄+2NaOH=Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄。称取0.100 0 g提纯后的CuSO₄·5H₂O试样于锥形瓶中，加入0.100 0 mol/L氢氧化钠溶液28.00 mL，反应完全后，过量的氢氧化钠用
0.100 0 mol/L盐酸滴定至终点，耗用盐酸20.16 mL，则0.100 0 g该试样中含CuSO₄·5H₂O_____________g。
(4)上述滴定中，滴定管在注入盐酸之前，先用蒸馏水洗净，再用_____________。

(1)铜粉溶解，溶液呈蓝色有红棕色气体产生
(2)Cu(NO₃)₂重结晶 (3)0.098 0
(4)标准盐酸润洗2～3次

解析

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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1.0 mol·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

(1)制备FeCO₃时，选用的加料方式是________(填字母)，原因是_________________________________
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是_______________________________。
(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_____________________。
②反应结束后，无需过滤，除去过量铁粉的方法是________________________________。
(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__________________。

(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。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO₄·7H₂O晶体的实验步骤(可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和NaOH溶液)：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应，________，得到FeSO₄溶液，________，得到FeSO₄·7H₂O晶体。

以黄铜矿(主要成分是CuFeS₂,含少量杂质SiO₂)为原料炼铜的方法分为高温炼铜和湿法炼铜两种。近年来,湿法炼铜有了新进展,科学家发现有一种细菌在酸性水溶液、氧气存在下,可以将黄铜矿氧化成硫酸盐:4CuFeS₂+2H₂SO₄+17O₂4CuSO₄+2Fe₂(SO₄)₃+2H₂O。某工厂运用该原理生产铜和绿矾的工艺如下:

回答下列问题:
(1)下列物质中可以用于上述流程中调节溶液pH的是　　　　(填序号)。

A．Cu；

B．Cu₂(OH)₂CO₃；

C．H₂SO₄；

D．Fe；E.CuO

(2)滤渣A的主要成分为　                    (写化学式)。
(3)写出反应Ⅰ的化学方程式:　                    。
(4)试剂a为　　　                             　。
(5)欲从溶液中获得绿矾晶体,分离操作Ⅰ应为　　　　(写操作名称)。
(6)生产过程中,除了试剂a、H₂O可以循环使用外,还可循环使用的物质有　　　　(写化学式)。

某厂的酸性工业废水中含有一定量的Na^＋、Al³^＋、 Fe³^＋、Cu²^＋、Cl^－。该厂利用如图所示的工艺流程图，利用常见的气体氧化物、酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中生产出了氯化铁、氧化铝、NaCl晶体和金属铜，产生了很好的社会经济效益。

请填写下列空白：
(1)图中试剂1是________，试剂2是________。
(2)步骤1和步骤2所用到的玻璃仪器是________。
(3)步骤1反应的离子方程式为_______________________________________。
(4)步骤3反应的离子方程式为_______________________________________。
(5)从节约药品和环保方面考虑，步骤5所发生反应的离子方程式应为__________________________________________________________。

铁、铝、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛,请根据下列实验回答问题:
(1)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe₃C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸的溶液中含有的大量阳离子是　　　。
(2)某溶液中有Mg²⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Cu²⁺等四种离子,向其中加入过量的NaOH溶液后,过滤,将滤渣高温灼烧并将灼烧后的固体投入过量的稀盐酸中,所得溶液与原溶液相比,溶液中大量减少的阳离子是　　　。
A.Mg²⁺ B.Fe²⁺C.Al³⁺ D.Cu²⁺
(3)氧化铁是重要工业颜料,用废铁屑制备它的流程如下:

回答下列问题:
①操作Ⅰ的名称是　　　,操作Ⅱ的名称是　　　。
②写出在空气中煅烧FeCO₃的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　。
(4)有些同学认为KMnO₄溶液滴定也能进行铁元素含量的测定。
a.称取2.850 g绿矾(FeSO₄·7H₂O)产品,溶解,在250 mL容量瓶中定容;
b.量取25.00 mL待测溶液放入锥形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.010 00 mol·L^-1 KMnO₄溶液滴定至终点,消耗KMnO₄溶液体积的平均值为20.00 mL。
①实验前,首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250 mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需　　　。
②某同学设计的下列滴定方式,最合理的是　　　。(夹持部分略去)(填字母序号)

③写出滴定过程中反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
④计算上述样品中FeSO₄·7H₂O的质量分数为　　　　　　　。

铁和铁的化合物用途广泛。请回答下列问题：
（1）写出在潮湿空气中钢铁锈蚀时正极反应的电极反应式：_______________________。
将生锈的铁屑放入H₂SO₄溶液中充分溶解后，在溶液中并未检测出Fe³^＋，用离子方程式说明原因：______________________________________。
（2）爱迪生蓄电池的反应式为
①爱迪生蓄电池的正极是，该电池工作一段时间后必须充电，充电时生成Fe的反应类型是______。
②高铁酸钠(Na₂FeO₄)是一种新型净水剂。用如图装置可以制取少量高铁酸钠。写出在用电解法制取高铁酸钠时，阳极的电极反应式___________________________________。

③你认为高铁酸钠作为一种新型净水剂的理由错误的是 ______。
a．高铁酸钠溶于水形成一种胶体，具有较强的吸附性
b．高铁酸钠在消毒杀菌时被还原生成Fe³^＋，Fe³^＋水解产生氢氧化铁胶体能吸附悬浮杂质
c．高铁酸钠具有强氧化性，能消毒杀菌
d．高铁酸钠具有强还原性，能消毒杀菌
（3）某FeO、Fe₂O₃混合物中，铁、氧的物质的量之比为4︰5，其中Fe²⁺与Fe³⁺物质的量之比为___________。

某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：

（1）酸浸后加入H₂O₂的目的是          。调pH步骤中加入的试剂最好是        （填化学式）。实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有              。
（2）煮沸CuSO₄溶液的原因是                 。向CuSO₄溶液中加入一定量的NaCl、Na₂SO₃，可以生成白色的CuCl沉淀，写出该反应的化学方程式            。
（3）称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol·L^-1FeCl₃溶液中，待样品完全溶解后，加水20mL，用0.1000mol·L^-1的Ce（SO₄）₂溶液滴定，到达终点时消耗Ce（SO₄）₂溶液25.00mL。有关的化学反应为：Fe³^＋＋CuCl＝Fe²^＋＋Cu²^＋＋Cl^－，Ce⁴^＋＋Fe²^＋＝Fe³^＋＋Ce³^＋。计算该CuCl样品的质量分数  。
（4）Fe³⁺发生水解反应Fe³^＋＋3H₂OFe(OH)₃＋3H^＋，该反应的平衡常数表达式为           。

某不锈钢（主要成分为Fe）样品中含有铝、铜等（其它成分忽略）,为了测定该合金中铁的含量,有人设计如下工艺流程：

（1）滤液C中溶质含有_       _（写化学式）；
（2）如何验证滤液A中含Fe²⁺，而不含Fe³⁺____   _____。
（3）对所得Fe₂O₃固体称量得质量为b g，计算该样品中铁元素质量分数的表达式为（用含a、b的式子表示）___   __。

有一无色透明溶液，可能含Al³^＋、Fe³^＋、Mg²^＋、Na^＋、CO₃^2-、Cl^－、NO₃^-等离子中的若干种。现做如下实验：
一、取少量该溶液，滴入用硝酸酸化的AgNO₃溶液，有白色沉淀生成。
二、另取部分溶液，加入氢氧化钠，有白色沉淀产生，加入氢氧化钠的量与生成白色沉淀的量可用下图表示。

试推断：
（1）该溶液中一定存在__________  ____，一定不存在________________。
（2）由图可知白色沉淀共有__________种，分别是__________________（填化学式），其物质的量比为          。
（3）写出图中ab变化过程的离子方程式                         。

试题分类