题目内容

【题目】氧化铜矿石含有CuO和难溶于水的Cu2(OH) 2CO3,还含有Fe2O3、FeO和SiO2等。铜、铁是畜禽所必需的微量元素。某厂生产硫酸铜和硫酸亚铁流程如下:

(1)氧化铜矿石粉碎的目的是 ,KMnO4的作用是将Fe2+氧化成Fe3+。

(2)写出“酸浸”中Cu2(OH) 2CO3发生反应的离子方程式 。

(3)“中和/过滤”中加入CaCO3的目的是 ,使Fe3+ 水解成沉淀而除去。

(4)流程中多处涉及“过滤”,实验室中过滤需要使用的玻璃仪器有烧杯、 。

(5)加入铁屑的作用是使母液中Fe3+转化为Fe2+、 。

(6)下表为硫酸铜晶体“烘干粉碎”的试验结果。

表中m为CuSO4·5H2O晶体的质量,x为干燥后所得晶体中结晶水个数。据此可确定由CuSO4·5H2O脱水得流程所示产品的适宜工艺条件为 (指出条件的温度和时间)。

【答案】(1)增大接触面积 (或加快化学反应速率);使Fe2+转化为Fe3+;

(2)Cu2(OH) 2CO3+H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑;

(3)适当降低溶液的酸性,使Fe3+水解成沉淀而除出;

(4)玻璃棒、漏斗;

(5)使母液中Fe3+转化为Fe2+, 除去Cu2+,提高硫酸亚铁晶体的纯度;

(6)160℃、3h。

【解析】

试题分析:(1)根据影响化学反应速率的因素,粉碎矿石的目的是增大反应接触面积,加快反应速率;根据杂质的成分,加入高锰酸钾溶液的作用是把Fe2+氧化成Fe3+,便于除去杂质;(2)碱式碳酸铜可以看作是Cu(OH)2·CuCO3,因此反应的方程式为:Cu2(OH) 2CO3+H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑;(3)加入CaCO3的目的是调节pH,使Fe3+全部转化成Fe(OH)3,而除去;(4)过滤所使用的玻璃仪器是玻璃棒、漏斗、烧杯;(5)根据流程图,滤液中含有Fe3+和少量的Cu2+,实验目的是制备FeSO4·3H2O,因此加入铁屑的作用是:使母液中Fe3+转化为Fe2+, 除去Cu2+,提高硫酸亚铁晶体的纯度;(6)根据实验目的制备CuSO4·H2O,对应的数值为3h和160℃。

练习册系列答案
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【题目】实验室制备1,2二溴乙烷的反应原理如下:

CH3CH2OHCH2===CH2+H2O

CH2===CH2+Br2→BrCH2CH2Br

可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140 ℃脱水生成乙醚用少量溴和足量的乙醇制备1,2二溴乙烷的装置如图所示:

有关数据列表如下:

乙醇

1,2二溴乙烷

乙醚

状态

无色液体

无色液体

无色液体

密度/(g·cm-3)

0.79

2.2

0.71

沸点/℃

78.5

132

34.6

熔点/℃

-130

9

-116

回答下列问题:

(1)在此制备实验中,要尽可能迅速地把反应温度提高到170 ℃左右,其最主要目的是___________(填正确选项前的字母)。

a.引发反应 b.加快反应速度

c.防止乙醇挥发 d.减少副产物乙醚生成

(2)在装置C中应加入________________(填正确选项前的字母),其目的是吸收反应中可能生成的酸性气体。

a.水 b.浓硫酸

c.氢氧化钠溶液 d.饱和碳酸氢钠溶液

(3)判断该制备反应已经结束的最简单方法是______________________。

(4)将1,2二溴乙烷粗产品置于分液漏斗中加水,振荡后静置,产物应在________层(填“上”或“下”)。

(5)若产物中有少量未反应的Br2,最好用________________(填正确选项前的字母)洗涤除去。

a.水 b.氢氧化钠溶液

c.碘化钠溶液 d.乙醇

(6)若产物中有少量副产物乙醚,可用_______________的方法除去。

(7)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是__________________________;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是_______________________。

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