题目内容
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:![]()
请回答下列问题:
(1)溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择:实验步骤中,试剂①最佳为_______(填代号)。
a.KMnO4 b.(NH4)2S c.H2O2 d.HNO3
沉淀D中除了过量的CuO外,还存在另一种固体,其化学式为______________。加入CuO的作用是_____________________。
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过一系列操作。除烧杯、漏斗外,过滤操作还用到另一玻璃仪器,该仪器在此操作中的主要作用是______________。
(3)制备纳米材料G时,应向CaCl2溶液中先通入(或先加入) _______ (填化学式)。写出该反应的化学方程式_______________________________________。
(4)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,可用KMnO4标准溶液滴定,取用KMnO4标准溶液应用_______ (填写仪器名称);取A溶液稀释一定倍数后,用KMnO4标准溶液滴定,终点现象为_______。
(1)c Fe(OH)3 调节溶液的pH,促进Fe3+的水解
(2)引流
(3)NH3 2NH3+CO2+H2O+CaCl2=CaCO3↓+2NH4Cl
(4)酸式滴定管(或移液管)
当滴入最后一滴KMnO4溶液时,溶液变成浅紫色且半分钟内颜色不变化
解析
铝热反应常用于冶炼高熔点的金属,可简单认为是铝与某些金属氧化物在高温条件下发生的反应。某学习小组对铝热反应(以Al和Fe2O3反应为例)实验进行研究。
查阅数据得到Al、Al2O3、Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下表所示:
| 物质 | Al | Al2O3 | Fe | Fe2O3 |
| 熔点/℃ | 660 | 2054 | 1535 | 1565[ |
| 沸点/℃ | 2467 | 2980 | 2750 | ┄ |
试回答下列问题:
(1)在铝热反应中金属铝表现出 性(填“氧化”或“还原”)。请判断下列金属中那一个不能由铝热反应制取 。(填序号)
①Fe;②Cr(铬);③V(钒);④Ca;⑤Mn
(2)某同学推测,铝热反应所得到的熔融物中应含有铁、铝两种金属。如设计一个简单的实验方案证明该熔融物中含有金属铝,则实验所需用的试剂为 ,可观察到的实验现象是 。
(3)另一同学推测铝热反应得到的熔融物中还含有Fe2O3,他设计了如下方案来验证:
取一块该熔融物投入到少量稀硫酸中,向反应后的混合液中滴加物质甲的溶液,观察溶液颜色未变血红色,即可证明熔融物中不含有Fe2O3。则
①物质甲是 (填化学式)。
②该同学的实验方案是否合理? (填“合理”或“不合理”)。
理由:
以黄铜矿(主要成分为CuFeS2,含少量杂质SiO2等)为原料进行炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4·7H2O)。其主要流程如下:![]()
已知:① 4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O
②部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH如表
| 沉淀物 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
| 开始沉淀pH | 4.7 | 2.7 | 7.6 |
| 完全沉淀pH | 6.7 | 3.7 | 9.6 |
(1)试剂a是__________,试剂b是__________。
(2)操作X应为蒸发浓缩、__________、__________。
(3)反应Ⅱ中加CuO调pH为__________,目的是使Fe3+形成Fe(OH)3沉淀,防止生成Cu(OH)2沉淀。
(4)反应Ⅴ的离子方程式为:__________________________________________。