工业制备氯化铜时.将浓盐酸用蒸气加热至80 ℃左右.慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3.FeO).充分搅拌.使之溶解.得一强酸性的混合溶液.现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液.采用以下步骤[参考数据:pH≥9.6时.Fe2+完全水解成Fe(OH)2,pH≥6.4时.Cu2+完全水解成Cu(OH)2,pH≥3.7时.Fe3+完全水解成Fe(OH)3].请回答以下� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

工业制备氯化铜时，将浓盐酸用蒸气加热至80 ℃左右，慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe₂O₃、FeO)，充分搅拌，使之溶解，得一强酸性的混合溶液，现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl₂溶液，采用以下步骤[参考数据：pH≥9.6时，Fe²^＋完全水解成Fe(OH)₂；pH≥6.4时，Cu²^＋完全水解成Cu(OH)₂；pH≥3.7时，Fe³^＋完全水解成Fe(OH)₃]。请回答以下问题：
（1）第一步除去Fe²^＋，能否直接调整溶液pH＝9.6，将Fe²^＋沉淀除去？     ，（填“能” 或“不能”）理由是                            ，
（2）有人用强氧化剂NaClO先将Fe²^＋氧化为Fe³^＋，再调整溶液的PH将Fe³^＋沉淀除去：
①加入NaClO后，溶液的pH变化是________(填代号)。
A．一定增大   B．一定减小     C．可能增大    D．可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当？   ，（填“是” 或“否”）现有下列几种常用的氧化剂，可用于除去混合溶液中Fe²^＋的有________(有几个选几个，填代号)。
A．浓HNO₃      B．Cl₂           C．KMnO₄     D．H₂O₂
（3）加入适当物质调整溶液pH，使Fe³⁺转化为Fe(OH)₃沉淀，可以达到除去Fe³⁺而不损失CuCl₂的目的，则调整溶液pH可选用下列物质中的___________。
A．NaOH          B．NH₃·H₂O      C．CuO       D．Cu(OH)₂

（1）不能…..1分，因Fe²^＋沉淀的pH最大，Fe²^＋沉淀完全时，Cu²^＋、Fe³^＋也会沉淀完全…..2分
（2）①A…..2分 ②否 BD…2分（填对一个得1分，见错不得分 ③CD

解析试题分析：第一步除去Fe²^＋，因直接加碱，调整溶液pH≥9.6，Fe²⁺以Fe（OH）₂形式完全沉淀，此时的pH≥9.6，同时Cu²⁺以Cu（OH）₂的形式完全沉淀，不但除去了Fe²⁺，也除去了Cu²⁺，不符合除杂的原则；（2）①NaClO溶液显碱性，加入后溶液溶液的pH会增大；②氯水、KMnO₄溶液、HNO₃溶液虽能将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，但引入新的杂质，可用H₂O₂溶液，被还原后生成水，没有新杂质生成;③除杂质至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质，四个选项中，只有双氧水氧化后生成水，双氧水受热见光易分解，没有多余杂质；调整溶液的pH时，加入的物质不能引进新的杂质粒子，氢氧化钠中含有钠离子，氨水反应后生成铵根离子，所以氢氧化钠和氨水能引进新的杂质离子，CuO粉末、Cu（OH）₂悬浊液反应后生成铜离子和水而不引进新的杂质离子，故选CD．
考点：铁盐和亚铁盐的相互转变物质的分离、提纯的基本方法选择与应用；铁盐和亚铁盐的相互转变

练习册系列答案

相关题目

如图是传统的工业生产金属铝的基本流程图：

结合流程图回答下列问题：
（1）工业冶炼金属铝用的是铝土矿，铝土矿的主要成分是________(填化学式)。煤的干馏产物__________(填物质名称)作电解铝的阴极和阳极材料。
（2）氧化铝熔点高达2050℃，工业上为了降低能量消耗，在金属铝的冶炼过程中采取的措施是________________________________________________________________________。
（3）在冶炼过程中，阳极材料需要定期地进行更换，原因是该极材料不断被消耗，产生这种现象的原因是__________________________________________________________。
（4）工业上制取金属镁采取电解熔融MgCl₂的方法，电解反应方程式为_________________，镁和铝都是活泼金属，为什么在电解冶炼过程中，一个用氯化物，一个用氧化物？________________________________________________________________________。

铁及其化合物在生活、生产中有着广泛的应用。
Ⅰ．铁触媒(＋2价铁和＋3价铁组成的氧化物)是工业合成氨的催化剂。某学习小组用下列流程测定铁触媒的含铁量。根据题意回答相关问题：

（1）步骤①中需用1.50 mol·L^－1的硫酸100mL，若用18.4mol·L^－1的浓硫酸来配制，则需要用量筒量取浓硫酸        mL
（2）步骤②通入Cl₂的目的是                 （用离子方程式表示）
（3）步骤④后需用           (填仪器名称)取25.00mL稀释后溶液。
（4）步骤⑤消耗0.10mol·L^－1的Na₂SO₃溶液25.00mL，则铁触媒中铁的质量分数为             。
Ⅱ．目前的研究表明，铁的某些含氧酸盐可用于工业废水、废气的处理。
（1）用K₂FeO₄处理中性废水时与水反应生成氢氧化铁胶体，并放出无色无味的气体和其它物质，写出反应的离子反应方程式                     ，处理废水时既利用K₂FeO₄强氧化性，又利用生成氢氧化铁胶体的            作用。
（2）MFe₂O₄可以与氢气反应制备新型纳米材料氧缺位铁酸盐MFe₂O_x (3<x<4)，其中M表示+2价的金属元素，常温下，MFe₂O_x能使工业废气中的SO₂转化为S，达到回收硫、净化空气目的，转化过程表示如下：

则可以判断x       y，氧化性：MFe₂O_y       SO₂（填“＞”、“＜”或“=”）

铜及其化合物在生产生活中有广泛应用，铜在化合物中的常见化合价有+l、+2。已知Cu₂O与稀硫酸反应，溶液呈蓝色。
（1）工业上可用Cu₂S+O₂2Cu+SO₂反应制取粗铜，当有32gCu₂S消耗时，电子转移数目是        。
（2）将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50℃，加入H₂O₂，反应一段时间后，升温到60℃，再反应一段时间后可制得硫酸铜，温度控制在50℃-60℃的两个原因除了加快反应速率外，还有                  。在CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液加热，生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式                        。
（3）某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时，发现铜片表面有黑色固体生成。
①甲同学猜想：黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO, 其猜想可用化学方程式表示为：
Cu + H₂SO₄
②乙同学认为：黑色固体除CuO外还可能含有Cu₂S和CuS.其理由可能是   （填字母）
a.Cu₂S和CuS都是黑色的
b.铜与浓硫酸在加热条件下反应，还可能放出O₂
c.浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu的化合价上升与S的化合价下降有多种可能
（4）现向Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物中，加入1 L 0.6 mol/L HNO₃溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2240 mL NO气体（标准状况）。Cu₂O跟稀硝酸反应的离子方程式                 。若将上述混合物用足量的H₂加热还原，所得到固体的质量为        g。若混合物中含0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗H₂SO₄的物质的量为          。

某研究性学习小组利用下列原料和流程制备CuSO₄·5H₂O。

已知：Cu⁺在酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu²⁺。
（1）操作①的名称为____。，
（2）若固体①的成分为混合物，则其成分的化学式为____。
（3）将H₂O₂加入滤液①中，发生反应的离子方程式为。
（4）调pH可选用的药品为____。

（5）获得的CuSO₄·5H₂O晶体表面附着杂质离子，常用酒精洗涤的原因是。

（1）向FeCl₃溶液中加入a g的铜粉，搅拌使之全部溶解，溶液中一定有的阳离子是_________。可能有的阳离子是。发生反应的离子方程式为；再向其中加入 b g铁粉，充分反应后过滤得滤渣c g，可能发生反应的离子方程式为。若已知 a＞b＞c，则 c克滤渣是_________。
（2）鉴别Na₂SO₃溶液和稀H₂SO₄。请按要求完成下表：

步骤	操作	现象及结论
1	用甲、乙两支试管分别取两种溶液各少许。
2	用胶头滴管向甲试管中逐滴滴加BaCl₂溶液至过量。
3	。	，则甲是，乙是。，则甲是，乙是。

说明：第3步不能使用其他任何仪器（包括胶头滴管）和试剂。

铁是一种典型的过渡金属，铁和铁的化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算：
（1）将11.802 g钢样粉末（只含铁和碳）于高温下置于足量的纯氧中充分反应，冷却后得到16.240 g磁性氧化铁。
①钢样中含铁________g。
②生成的CO₂在标准状况下体积为________mL。
（2）向10 mL氯化铁溶液（含盐酸0.001 mol）中加入16.8 g 5%的烧碱溶液（足量），充分反应后过滤。洗涤沉淀，将洗涤液与滤液合并后稀释至250mL。取25mL稀释液，用0.100 mol/L盐酸滴定，终点时消耗盐酸的体积15.50mL。计算原溶液中Fe³⁺的物质的量浓度。
（3）铁锈的主要成分实为羟基氧化铁[化学式FeO(OH)]。将一块带锈铁片放入700mL pH＝0的稀硝酸中充分反应，收集到标准状况下NO气体3.584 L，最终剩余2.020g铁。求：
①反应后溶液中溶质的成分与物质的量。
②原带锈铁片中铁锈的质量分数。
（4）用FeSO₄和NaOH制备Fe(OH)₂时，往往会形成一种灰绿色的中间物（用X表示）。经分析，X中含有三种阴离子与两种阳离子，阴、阳离子的总质量之比为11:12。已知两种阳离子为Fe²⁺与Fe³⁺，物质的量之比为2:1。请通过计算确定X的化学式。

(14 分)铝是地壳中含量最高的金属元素，其单质及合金在生产生活中的应用日趋广泛。
(1)真空碳热还原-氯化法可实现由铝土矿制备金属铝，其相关反应的热化学方程式如下：
Al₂O₃(s)+AlC₁₃(g)+3C(s) ="3AlCl(g)+3CO(g)"   △H="a" kJ·mol^－1
3AlCl(g)=2Al(l)+AlC₁₃(g) △H="b" kJ·mol^－1
①反应Al₂O₃(s)+3C(s)=2Al(l)+3CO(g)的△H=        kJ·mol^－1(用含a、b 的代数式表示)。
②Al₄C₃是反应过程中的中间产物。Al₄C₃与盐酸反应(产物之一是含氢量最高的烃) 的化学方程式为                                            。
(2)镁铝合金(Mg₁₇Al₁₂ )是一种潜在的贮氢材料，可在氩气保护下，将一定化学计量比的Mg、Al 单质在一定温度下熔炼获得。该合金在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg₁₇Al₁₂2+17H₂=17MgH₂+12Al。得到的混合物Y(17MgH₂ +12Al)在一定条件下可释放出氢气。
①熔炼制备镁铝合金(Mg₁₇Al₁₂)时通入氩气的目的是                       。
②在6. 0 mol·L-1 HCl 溶液中，混合物Y 能完全释放出H₂。1 mol Mg₁₇ Al₁₂完全吸氢后得到的混合物Y 与上述盐酸完全反应，释放出H₂的物质的量为            。
③在0. 5 mol·L-1 NaOH 和1. 0 mol·L^-1 MgCl₂溶液中，                 图8
混合物Y 均只能部分放出氢气，反应后残留固体物质的X^－射线衍射谱图如图所示(X^－射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。在上述NaOH 溶液中，混合物Y 中产生氢气的主要物质是                       (填化学式)。

(3)铝电池性能优越，Al-AgO 电池可用作水下动力电源，其原理如图所示。该电池反应的化学方程式为                                  。

钢铁制品经常进行烤蓝处理，即在铁制品的表面生成一层致密的Fe₃O₄。某学习小组为了研究烤蓝铁片，分别进行了以下实验操作：
①把一定量烤蓝铁片加工成均匀粉末。
②取m g该粉末，放人28.00 mL 1 mol／L的盐酸中，恰好完全反应，生成标准状况下的气体134.4 mL，向溶液中滴入KSCN溶液，无明显现象。
③再取三份不同质量的粉末，分加加到相同体积(V)、物质的量浓度均为l0.00 mol／L的三份硝酸溶液中，充分反应后，固体全部溶解，有关的实验数据如下表所示(假设NO是硝酸的唯一还原产物)：

实验序号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
加入粉末质量/g	13.68	27.36	34.20
生成气体的体积（标准状况）/L	2.912	5.824	6.720

完成下列各题：
（1）实验②所得溶液中的溶质是 (写化学式)，样品中n(Fe)∶n(Fe₃O₄)= ，m＝。
（2）计算实验③中每份硝酸溶液的体积(V)（mL）。
（3）若向实验Ⅱ所得溶液中继续加入铜粉，要使溶液中Cu²^十、Fe²⁺、Fe³⁺同时存在，求加入铜粉的物质的量的范围。

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