题目内容
铜及其化合物在生活生产中有广泛的应用．请回答以下问题：
（1）某同学用含硫酸亚铁等杂质的工业硫酸铜制取纯净的氧化铜
①将工业硫酸铜加适量水溶解、搅拌、过滤除去不溶性杂质．简述检验滤液中含有Fe2+的操作方法 ．
②向滤液中滴加酸性H2O2溶液，稍加热，当Fe2+转化完全后，为将Fe3+全部转化为Fe（OH）3沉淀，而不会将Cu2+转化为沉淀，需慢慢加入Cu2（OH）2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH=3.5．加热煮沸后过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1．再从溶液中分离出硫酸铜晶体．Fe2+转化为Fe3+的离子方程式是 ．
③在测定所得硫酸铜晶体（CuSO4?xH2O）x值的实验中，加热之后如何冷却？ ，实验过程中称量操作至少进行 次．
④用得到的硫酸铜晶体制氧化铜．
（2）将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L．请回答：（均保留一位小数）
①NO的体积为 L．
②待产生的气体全部释放后，向溶液加入500mL2.2mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为 mol/L．
（1）某同学用含硫酸亚铁等杂质的工业硫酸铜制取纯净的氧化铜
①将工业硫酸铜加适量水溶解、搅拌、过滤除去不溶性杂质．简述检验滤液中含有Fe2+的操作方法
②向滤液中滴加酸性H2O2溶液，稍加热，当Fe2+转化完全后，为将Fe3+全部转化为Fe（OH）3沉淀，而不会将Cu2+转化为沉淀，需慢慢加入Cu2（OH）2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH=3.5．加热煮沸后过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH=1．再从溶液中分离出硫酸铜晶体．Fe2+转化为Fe3+的离子方程式是
③在测定所得硫酸铜晶体（CuSO4?xH2O）x值的实验中，加热之后如何冷却？
④用得到的硫酸铜晶体制氧化铜．
（2）将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L．请回答：（均保留一位小数）
①NO的体积为
②待产生的气体全部释放后，向溶液加入500mL2.2mol/L的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为
考点：铁盐和亚铁盐的相互转变,化学方程式的有关计算,二价Fe离子和三价Fe离子的检验,硫酸铜晶体中结晶水含量的测定
专题：
分析：（1）①亚铁离子具有还原性，能被氧化为三价铁离子，铁离子遇到硫氰化钾显示红色；
②亚铁离子具有还原性，双氧水能将亚铁离子氧化；
③根据干燥器的应用以及实验基本原则来回答；
（2）铜与浓硝酸反应得到二氧化氮，随反应进行浓硝酸变稀，铜与稀硝酸反应得到NO；令NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者体积及电子转移守恒列方程计算，再根据V=nVm计算各自体积；加入氢氧化钠恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，根据钠离子守恒有：n（NaNO3）=n（NaOH），由N原子守恒可知：n（HNO3）=n（NaNO3）+n（NO和NO2），再根据物质的量浓度计算公式来计算．
②亚铁离子具有还原性，双氧水能将亚铁离子氧化；
③根据干燥器的应用以及实验基本原则来回答；
（2）铜与浓硝酸反应得到二氧化氮，随反应进行浓硝酸变稀，铜与稀硝酸反应得到NO；令NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者体积及电子转移守恒列方程计算，再根据V=nVm计算各自体积；加入氢氧化钠恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，根据钠离子守恒有：n（NaNO3）=n（NaOH），由N原子守恒可知：n（HNO3）=n（NaNO3）+n（NO和NO2），再根据物质的量浓度计算公式来计算．
解答：
解：（1）①亚铁离子具有还原性，能被氯气氧化为三价铁离子，铁离子遇到硫氰化钾显示红色，要检验亚铁离子，可以根据滴加少量KSCN溶液无现象，再加入少量新制的氯水，溶液呈红色来判断，故答案为：取少量滤液于试管中，滴加少量KSCN溶液无现象，再加入少量新制的氯水，溶液呈红色，则证明溶液中含有Fe2+离子；
②亚铁离子具有还原性，双氧水能将亚铁离子氧化，发生的反应为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
③在测定所得硫酸铜晶体（CuSO4?xH2O）x值的实验中，加热之后放在干燥器中冷却，称量操作至少进行4次，故答案为：放在干燥器中冷却； 4次；
（2）①铜与浓硝酸反应得到硝酸铜、二氧化氮与水，随反应进行浓硝酸变稀，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO与水，反应方程式为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，32.64g铜的物质的量为0.51mol，在反应中失去的电子的物质的量为2×0.51mol=1.02mol，11.2L混合气体的物质的量为0.5mol
令NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol，则：x+y=0.5，3x+y=1.02，解得x=0.26、y=0.24，
NO的体积=0.26mol×22.4L/mol=5.824L≈5.8L，故答案为：5.8；
②加入氢氧化钠恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，根据钠离子守恒有：n（NaNO3）=n（NaOH）=0.5L×2.2mol/L=1.1mol，由N原子守恒可知：n（HNO3）=n（NaNO3）+n（NO和NO2）=1.1mol+0.5mol=1.6mol，故硝酸的物质的量浓度=16mol÷0.14L=11.4mol/L，
故答案为：11.4．
②亚铁离子具有还原性，双氧水能将亚铁离子氧化，发生的反应为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
③在测定所得硫酸铜晶体（CuSO4?xH2O）x值的实验中，加热之后放在干燥器中冷却，称量操作至少进行4次，故答案为：放在干燥器中冷却； 4次；
（2）①铜与浓硝酸反应得到硝酸铜、二氧化氮与水，随反应进行浓硝酸变稀，铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO与水，反应方程式为：Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，3Cu+8HNO3（稀）=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，32.64g铜的物质的量为0.51mol，在反应中失去的电子的物质的量为2×0.51mol=1.02mol，11.2L混合气体的物质的量为0.5mol
令NO和NO2的物质的量分别为xmol、ymol，则：x+y=0.5，3x+y=1.02，解得x=0.26、y=0.24，
NO的体积=0.26mol×22.4L/mol=5.824L≈5.8L，故答案为：5.8；
②加入氢氧化钠恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，此时溶液中溶质为NaNO3，根据钠离子守恒有：n（NaNO3）=n（NaOH）=0.5L×2.2mol/L=1.1mol，由N原子守恒可知：n（HNO3）=n（NaNO3）+n（NO和NO2）=1.1mol+0.5mol=1.6mol，故硝酸的物质的量浓度=16mol÷0.14L=11.4mol/L，
故答案为：11.4．
点评：本题综合查学生离子的检验、氧化还原方程式的书写、化学方程式计算，难度中等，注意利用守恒思想进行解答．
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| ||
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I．铁盐、亚铁盐是实验室常用的药品．