题目内容

不同金属离子在溶液中完全沉淀时，溶液的pH不同。

氯化铜晶体（CuCl2·2H2O）中含FeCl2杂质，为制得纯净氯化铜晶体，首先将其制成水溶液，然后按下面所示的操作步骤进行提纯。

（1）下列氧化剂中适合作氧化剂X的是              （填序号）；

A．NaClO B．H2O2 C．KMnO4 D．Cl2 
（2）物质Y的化学式是          、            ；(任写两种)
（3）写出从（2）题任选一个物质Y参与反应生成沉淀Z离子方程式：              。
（4）最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体?   (填“能”或“不能”)。若能,不用回答;若不能,回答该如何操作?                     。
（5）氢氧化铜常温下其Ksp＝c（Cu2＋）· c2（OH－）＝2×10－20mol2·L－2。某硫酸铜溶液里c（Cu2＋）＝0．02mol/L，如要生成Cu（OH）2沉淀，应调整溶液pH使之大于     。

（1）B、D；（2）CuO或Cu(OH)2或CuCO3；（3）2Fe3++6H2O+3CuO=2Fe(OH)3↓+3Cu2+；
（4）不能，将CuCl2溶液放在无水氯化氢气流中加热。（5）5

解析试题分析：（1）在氯化铜晶体（CuCl2·2H2O）中含FeCl2杂质，为制得纯净氯化铜晶体应该把杂质除去。但是Fe2+形成沉淀的pH与Cu2+形成沉淀的pH很相近，不容易除去。若加入氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+就很容易除去了。在选择氧化剂时不要引入新的杂质离子。所以应该选择绿色氧化剂B．H2O2或D．Cl2．(2)加入物质Y用以调节溶液的pH值，而且不引入杂质。可以加入CuO或Cu(OH)2或CuCO3或Cu2(OH)2CO3等。（3）假设以CuO为例，反应的两种方程式为2Fe3++6H2O+3CuO=2Fe(OH)3↓+3Cu2+；(4) CuCl2是容易挥发的强酸与弱碱发生反应得到的盐，若直接加热蒸发溶液，水解产生的HCl会随着水分的蒸发而溢出，最后得到的为Cu(OH)2,所以最后不能直接蒸发结晶得到CuCl2·2H2O晶体。为防止其水解导致变质，应该将溶液放在无水氯化氢气流中加热就可以CuCl2·2H2O晶体。（5）由于氢氧化铜常温下其Ksp＝c（Cu2＋）· c2（OH－）＝2×10－20mol2·L－2。若c(Cu2＋)=0．02mol/L,则c（H+）=Kw÷c(OH-)=10-14÷10-9=10-5;所以pH=5。
考点：考查试剂的选择、杂质的除去、调整溶液酸碱性的方法、结晶的方法、实验方案的设计等知识。

练习册系列答案
相关题目

（12分）某小组进行铝热反应实验，装置如图所示。

（1）铝热反应原理____（写化学方程式）；试剂A为____（写化学式）．实验现象____、有黑色固体生成。
（2）对黑色固体物质的组成，小组进行了如下探究
假设I该黑色物质为铁
假设Ⅱ该黑色物质为铁与四氧化三铁的混合物
【设计方案并实验】

实 验 步 骤
现 象
结 论
①取少量黑色固体于试管中加稀盐酸
固体全部溶解，有气泡产生
假设I成立，假设Ⅱ不成立
②滴入几滴0.01mol/LKSCN溶液
溶液不变色
   【交流评价】
你认为上述结论是否合理，__  __理由是__                         __。
（3）取上述实验所得溶液，滴人适量氯水溶液变红色。此时涉及的离子反应方程式为
__                         __、__                           __；
利用反应体系中存在的平衡，小组再将溶液均分置于两支试管中并分别编号l、2．进行
如下探究：
实验编号
实验步骤
1
①滴加饱和FeCl3溶液4滴，充分振荡
②滴加几滴NaOH溶液
 
①滴加4滴1mol/LKSCN溶液
②滴加几滴NaOH溶液
该实验中，小组
主要探究的问题是__                               __；
应重点观察的现象是__                              __
预计得出的结论是__                                __。

（12分）某研究性学习小组在网上搜集到信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属能在CO2气体中燃烧。他们对钠在CO2气体中燃烧进行了下列实验：

 操作过程
实验现象
将干燥的玻璃燃烧匙中燃烧的钠迅速
伸入到盛有装满CO2的集气瓶中
钠在盛有CO2的集气瓶中继续燃烧
反应后冷却
集气瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上附着有白色
物质
   （1）要熄灭燃烧的钠，可以选用的物质是____      （填字母）
a．水    b．泡沫灭火剂    c．干沙土    d．二氧化碳
（2）该小组同学对瓶壁上的白色物质的成分进行讨论并提出假设
I．白色物质是Na2O;
II．白色物质是Na2CO3;
III．白色物质还可能是            
（3）
实验步骤
实验现象
①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全
部溶于水，向其中加入过量的CaCl2溶液
出现白色沉淀
②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液
无明显现象
    ①通过对上述实验的分析，你认为上述三个假设中，____        成立。
②写出该反应的方程式                                          。

碳酸钠俗称纯碱，其用途很广。实验室中，用碳酸氢铵和饱和食盐水可制得纯碱。各物质在不同温度下的溶解度见表。

实验步骤
Ⅰ、化盐与精制：①粗盐（含Ca2＋、Mg2＋、SO42-）溶解；②加入足量NaOH和Na2CO3溶液，煮沸；③过滤；④加入盐酸调pH至7。
Ⅱ、转化：①将精制后的食盐溶液温度控制在30~35℃之间；在不断搅拌下，加入研细的碳酸氢铵；保温，搅拌半小时；②静置，a 、b ；③得到NaHCO3晶体。
Ⅲ、制纯碱：将得的NaHCO3放入蒸发皿中，在酒精灯上灼烧，冷却到室温，即得到纯碱。
完成下列填空：
（1）“化盐与精制”可除去的粗盐中的杂质离子是                。
（2）“转化”的离子方程式是                                 。
（3）“转化”过程中，温度控制在30~35℃之间的加热方式是              ；为什么温度控制在30~35℃之间?                              。
（4）a、b处的操作分别是            、            。
（5）实验室制得的纯碱含少量NaCl还可能含少量NaHCO3，为测定纯碱的纯度，用电子天平准确称取样品G克，将其放入锥形瓶中用适量蒸馏水溶解，滴加2滴酚酞，用c mol/L的标准盐酸滴定至溶液由浅红色变成无色且半分钟不变，滴定过程中无气体产生，所用盐酸的体积为V1mL。此时发生的反应为：
CO32-＋H＋→HCO3-
①样品中碳酸钠质量百分含量的表达式是              。
②向锥形瓶溶液中继续滴加2滴甲基橙，用同浓度的盐酸继续滴定至终点，所用盐酸的体积为V2mL。滴定终点时溶液颜色的变化是             ；根据实验数据，如何判断样品含NaHCO3                  。

利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下：

（1）“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是：①提高铁的浸出率，②            。
（2）“还原”是将Fe3＋转化为Fe2＋，同时FeS2被氧化为SO42－，该反应的离子方程式为
                                                             。
（3）为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3＋的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为：
准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl、稍过量SnCl2，再加HgCl2除去过量的SnCl2，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K2Cr2O7标准溶液滴定，有关反应方程式如下：
2Fe3＋＋Sn2＋＋6Cl－＝2Fe2＋＋SnCl62－，
Sn2＋＋4Cl－＋2HgCl2＝SnCl62－＋Hg2Cl2↓，
6Fe2＋＋Cr2O72－＋14H＋＝6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O。
①若SnCl2不足量，则测定的Fe3＋量           (填“偏高”、“偏低”、“不变”，下同)。
②若不加HgCl2，则测定的Fe3＋量               。
（4）①可选用             (填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是
                                             (用离子反应方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物
Fe(OH)3
Al(OH)3
Fe(OH)2
Mg(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀
2.7
3.8
7.5
9.4
8.3
完全沉淀
3.2
5.2
9.7
12.4
9.8
实验可选用的试剂有：稀HNO3、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：
a. 氧化：                              ；
b. 沉淀：                               ；
c. 分离，洗涤；             d. 烘干，研磨。

工业上由铝土矿（主要成分是Al2O3和Fe2O3）和焦炭制备无水AlCl3的流程如下：

已知：AlCl3，FeCl3，分别在183℃、315℃升华
（1）在焙烧炉中发生反应：
①Fe2O3(s)＋3C(s）2Fe(s)＋3CO(g） △H＝－492.7kJ/mol
②3CO(g)+ Fe2O3(s)2Fe(s)＋3CO2(g） △H＝＋25.2kJ/mol
反应2Fe2O3(s)＋3C(s)4Fe(s)＋3CO2(g） △H＝___________kJ/mol。
（2）①Al2O3，Cl2和C在氯化炉中高温下发生反应，当生成1molAlCl3时转移______mol电子；炉气中含有大量CO和少量Cl2，可用Na2SO3溶液除去Cl2，其离子方程式为_______。在温度约为700℃向升华器中加入铝粉，发生反应的化学方程式为         。充分反应后温度降至_____以下（填“183℃、315℃之一），开始分离收集AlCl3。
②将AlCl3· 6H2O溶于浓硫酸进行蒸馏，也能得到一定量的无水AlCl3，此原理是利用浓硫酸下列性质中的       （填字母序号）。
①氧化性  ②吸水性  ③难挥发性  ④脱水性
a．只有①    b．只有②    c．只有②③    d．只有②③④
（3）海洋灯塔电池是利用铝、石墨为电极材料，海水为电解质溶液，构成电池的其正极反应式________，与铅蓄电池相比．释放相同电量时，所消耗金属电极材料的质量比m（Al）: m（Pb）=__________________。

单质A与粉末化合物B组成的混合物能发生如图所示的一系列反应：

请回答下列问题：
(1)组成A单质的元素在周期表中处于第__________周期__________族。
(2)化合物B的电子式为_____________________________。
(3)D与G两溶液混合后发生反应的离子方程式为____________________
(4)常温下，D溶液的pH________7(填“＞”、“＜”或“＝”)，其原因是____________________________(用离子方程式表示)。
(5)10.8 g A单质与足量的NaOH溶液反应，消耗氧化剂的质量为________ g。
(6)用碳棒、稀硫酸、气体E和气体F组成燃料电池，该电池的正极反应式为______________________。以该电池为电源，用惰性电极电解100 g 8%的C溶液，电解到溶质的质量分数为12.5%时停止电解，则电解过程中，生成的气体在准状况下的体积共为________ L，电路上通过电子的物质的量为________ mol。

纯碱(Na2CO3)在生产生活中具有广泛的用途。以下是实验室模拟制碱原理制取Na2CO3的流程图。

已知：向饱和食盐水中通入NH3、CO2后发生的反应为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。请回答以下问题：
(1)粗盐中含有的杂质离子有Ca2＋、Mg2＋、SO42－等。
精制除杂的步骤顺序是a→       →       →       →b(填字母编号)。
a．粗盐溶解，滤去沉渣
b．加入盐酸调pH
c．加入Ba(OH)2溶液
d．加入Na2CO3溶液
e．过滤
向饱和食盐水中先通入NH3，后通入CO2，理由是                                      。
(2)灼烧固体A制Na2CO3在       (填字母序号)中进行。
a．坩埚      b．蒸发皿     c．烧杯       d．锥形瓶
证明滤液A中含有NH4＋的方法是                                        。
对滤液A进行重结晶能够获得NH4HCO3，向pH＝13含Na＋、K＋的溶液中加入少量NH4HCO3使pH降低，反应的离子方程式为                   。
(3)下图装置中常用于实验室制备CO2的是       (填字母编号)；用b装置制备NH3，分液漏斗中盛放的试剂是       (填试剂名称)，烧瓶内可加入的固体试剂是       (填试剂名称)。

(4)一种天然碱晶体成分是aNa2CO3·bNa2SO4·cH2O，某同学利用下列提供的试剂，设计了如下简单合理测定Na2CO3的质量分数的实验方案。(仪器自选)请把实验方案填全：
供选择的试剂：1.0 mol·L－1 H2SO4溶液、1.0 mol·L－1 BaCl2溶液、稀氨水、碱石灰、Ca(OH)2溶液、蒸馏水
①称取m1g天然碱晶体样品，溶于适量蒸馏水中。
②                                                              。
③                                                              。
④计算天然碱晶体中含Na2CO3的质量分数。

铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeClx的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeClx样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH－的阴离子交换柱，使Cl－和OH－发生交换。交换完成后，流出溶液的OH－用0.40 mol·L－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeClx中x值：______________________________________ (列出计算过程)；
(2)现有一含有FeCl2和FeCl3的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)：n(Cl)＝1：2.1，则该样品中FeCl3的物质的量分数为________。在实验室中，FeCl2可用铁粉和________反应制备，FeCl3可用铁粉和________反应制备；
(3)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为________________；
(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为_____________________________。与MnO2－Zn电池类似，K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应式为______________________，该电池总反应的离子方程式为_______________。

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