题目内容

已知pH =3～4时，Fe3+以Fe( OH)3形式完全沉淀； pH≥6.4时，Cu2+以Cu(OH)2形式完全沉淀；pH≥9.6时，Fe2+ 以Fe(OH)2形式完全沉淀。CuCl2溶液中含少量杂质FeCl2，为制备晶体CuCl2·2H2O，拟定实验步骤如下： 

请回答下列问题：
(1)最适宜的氧化剂是____。
A．K2Cr2O7
 B．NaClO
C．H2O2
D．KMnO4
 (2)物质Y是____。
(3)除去Fe3+的有关化学方程式是（用一个总的方程式表示）____。
(4)为了防止水解，要得到CuCl2·2H2O应控制的一定条件是____。
(1)C
(2) CuO[或Cu( OH)2或CuCO3]
(3)2FeCl3+ 3CuO+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CuCl2
(4)使CuCl2溶液在 HCl气氛中加热蒸发
练习册系列答案
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（2012?保定一模）【化学一化学与技术】
高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂．其生产工艺如图：

已知：
①温度较低时，Cl2通入KOH溶液生成次级酸盐；温度较高时，Cl2通入KOH溶液生成氯酸盐；
②Fe（NO3）3溶液与KClO溶液在强碱性环境中生成K2FeO4．请回答下列问题：
（1）该生产工艺应在
温度较低
温度较低
（填“温度较高”或“温度较低”）的情况下进行．
（2）为了提高生活用水的卫生标准，自来水厂常使用高铁酸钾（K2FeO4）进行消毒、净化以改善水质，其原因是
+6价的Fe元素易得电子表现出强氧化性，可杀菌消毒，还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉
+6价的Fe元素易得电子表现出强氧化性，可杀菌消毒，还原产物Fe元素为+3价，在水中形成Fe（OH）3胶体，可吸附水中悬浮物并可使泥沙聚沉

（3）经过高铁酸钾（K2FeO4）处理后的水不是纯净水，若要得到纯净水．可采用的净化方法是
蒸馏
蒸馏

（4）高铁酸钾溶于水形成浅紫红色溶液，溶液静置时会逐渐生成氧气并沉淀出三氧化二铁，此过程也会使溶液的pH增大．写出其化学方程式：
4K2FeO4+4H2O=2Fe2O3+8KOH+3O2↑
4K2FeO4+4H2O=2Fe2O3+8KOH+3O2↑

（5）在“反应液I”中加KOH固体的目的是为了①吸收“反应液I”中过量的Cl2，生成更多的KClO；②
为下一步反应提供反应物
为下一步反应提供反应物
．
（6）从“反应液Ⅱ”中分离出K2FeO4后，副产品是
KNO3
KNO3
和
KCl
KCl
（写化学式）．
Ⅰ．一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料．
（1）利用下列反应可以将粗镍转化为纯度达99.9%的高纯镍．
Ni（s）+4CO（g）Ni（CO）4（g） 该反应的△H
＜
＜
0 （选填“＞”或“=”或“＜”）．
（2）在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫．已知：
C（s）+O2（g）=CO2（g）△H1=-393.5kJ?mol-1
CO2（g）+C（s）=2CO（g）△H2=+172.5kJ?mol-1
S（s）+O2（g）=SO2（g）△H3=-296.0kJ?mol-1
请写出CO除SO2的热化学方程式
2CO（g）+SO2（g）=S（s）+2CO2（g）△H3=-270kJ?mol-1
2CO（g）+SO2（g）=S（s）+2CO2（g）△H3=-270kJ?mol-1
．
（3）如图中左图是一碳酸盐燃料电池，它以CO为燃料，一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，右图是粗铜精炼的装置图，现用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验．回答下列问题：
①写出A极发生的电极反应式
CO-2e-+CO32-=2CO2
CO-2e-+CO32-=2CO2
．
②要用燃料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应该与
D
D
极 （填：“C”或“D”）相连．
③当消耗2.24L（标况下）CO时，粗铜电极理论上减少铜的质量
小于
小于
（填：“大于”、“等于”或“小于”）6.4克．
Ⅱ．（1）已知Na2CrO4溶液酸化时发生的反应为：2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O，若1L酸化后所得溶液中铬元素的总物质的量为0.55mol，CrO42-有
10
11
转化为Cr2O72-．又知：常温时该反应的平衡常数K=1014．上述酸化后所得溶液的pH=
6
6
．
（2）根据有关国家标准，含CrO42-的废水要经化学处理，使其浓度降至5.0×10-7mol?L-1以下才能排放．含CrO42-的废水处理通常有以下两种方法．
①沉淀法：加入可溶性钡盐生成BaCrO4沉淀[Ksp（BaCrO4）=1.2×10-10]，再加入可溶性硫酸盐处理多余的Ba2+．加入可溶性钡盐后的废水中Ba2+的浓度应不小于
2.4×10-4
2.4×10-4
mol?L-1，然后再进行后续处理方能达到国家排放标准．
②还原法：CrO42-
绿矾
氢离子
Cr3+
石灰水
Cr（OH）3．用该方法处理10m3 CrO42-的物质的量浓度为1.0×10-3 mol?L-1的废水，至少需要绿矾（FeSO4?7H2O，相对分子质量为278）
8.34
8.34
Kg（保留两位小数）．
硫酸铜是一种应用极其广泛的化工原料．铜不能与稀硫酸直接反应，本实验中将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体（装置如图所示）．
（1）写出烧瓶中发生反应的化学方程式为：
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O
．
（2）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
第一组：以空气为氧化剂法
方案1：以空气为氧化剂．将铜粉在仪器B中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应．
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应．向反应液中加FeSO4或Fe2（SO4）3，即发生反应．反应完全后向其中加物质甲调节pH 3～4，产生Fe（OH）3沉淀，过滤、浓缩、结晶，滤渣作催化剂循环使用．已知：
沉淀物 Fe（OH）3 Cu（OH）2 Fe（OH）2 开始沉淀pH 2.7 4.8 7.6 完全沉淀pH 3.7 6.4 9.6
请回答下列问题：
①方案1中的B仪器名称是
坩埚
坩埚
．
②方案2中甲物质是
C
C
，最后所得晶体中可能含有
F
F
 （填字母序号）
A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、FeSO4   E、Fe2（SO4）3  F、FeSO4?7H2O
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中，控温在50℃．加入18mL 10%的H2O2，反应0.5h后，升温到60℃，持续反应1h后，过滤、蒸发浓缩、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4?5H2O 10.5g．
请回答下列问题：
③加热时温度不宜过高的原因是
防止双氧水分解
防止双氧水分解
，写出组装减压抽滤装置的注意点
滤纸不得大于布氏漏斗底且覆盖所有小孔；橡皮塞插入部分不超过三分之二；布氏漏斗颈口斜面与吸滤瓶支管口相对；安全瓶中导管与吸滤瓶相连短与抽滤泵相连长
滤纸不得大于布氏漏斗底且覆盖所有小孔；橡皮塞插入部分不超过三分之二；布氏漏斗颈口斜面与吸滤瓶支管口相对；安全瓶中导管与吸滤瓶相连短与抽滤泵相连长
．（至少二点）
④本实验CuSO4?5H2O的产率为
84%
84%
．
上述两种氧化法中，更符合绿色化学理念的
第二组
第二组
（填“第一组”或“第二组”），理由是
第一组方案1需要灼烧，多消耗能源
第一组方案1需要灼烧，多消耗能源
．
（2012?江苏）废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境．实验室利用废旧电池的铜帽（Cu、Zn 总含量约为99%）回收Cu并制备ZnO 的部分实验过程如下：

（1）①铜帽溶解时加入H2O2 的目的是
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
（用化学方程式表示）．②铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的H2O2 除去．除去H2O2 的简便方法是
加热至沸
加热至沸
．
（2）为确定加入锌灰（主要成分为Zn、ZnO，杂质为铁及其氧化物）的量，实验中需测定除去H2O2 后溶液中Cu2+的含量．实验操作为：准确量取一定体积的含有Cu2+的溶液于带塞锥形瓶中，加适量水稀释，调节溶液pH=3～4，加入过量的KI，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点．上述过程中反应的离子方程式如下：摇摇2Cu2++4I-=2CuI（白色）↓+I2     2S2O32-+I2=2I-+S4O62-
①滴定选用的指示剂为
淀粉溶液
淀粉溶液
，滴定终点观察到的现象为
蓝色褪去
蓝色褪去
．
②若滴定前溶液中的H2O2 没有除尽，所测定的Cu2+含量将会
偏高
偏高
（填“偏高”、“偏低”或“不变”）．
（3）已知pH＞11 时Zn（OH）2 能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2-．下表列出了几种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1.0mol?L-1计算）．
开始沉淀的pH 沉淀完全的pH
Fe3+ 1.1 3.2
Fe2+ 5.8 8.8
Zn2+ 5.9 8.9
实验中可选用的试剂：30%H2O2、1.0mol?L-1HNO3、1.0mol?L-1NaOH．由除去铜的滤液制备ZnO 的实验步骤依次为：
①
向滤液中加入30%H2O2，使其充分反应
向滤液中加入30%H2O2，使其充分反应
；②
滴加1.0mol?L-1NaOH，调节溶液PH约为5（或3.2≤pH＜5.9），使Fe3+沉淀完全
滴加1.0mol?L-1NaOH，调节溶液PH约为5（或3.2≤pH＜5.9），使Fe3+沉淀完全
；③过滤；④
向滤液中滴加1.0mol?L-1NaOH，调节溶液PH约为10（或8.9≤pH≤11），使Zn2+沉淀完全
向滤液中滴加1.0mol?L-1NaOH，调节溶液PH约为10（或8.9≤pH≤11），使Zn2+沉淀完全
；⑤过滤、洗涤、干燥；⑥900℃煅烧．

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