题目内容

已知100℃时CuSO4的溶解度为75 g，0℃时为14 g．若在100℃的200 gCuSO4饱和溶液里加入1.6 g无水硫酸铜固体，冷却到0℃，则可析出硫酸铜晶体多少克？

答案：
解析：


提示：

在饱和CuSO4溶液中加入无水硫酸铜，由于形成CuSO4·5H2O晶体，使溶液中水量减少，而水量减少又会引起析出晶体……若再降温，又会进一步析出CuSO4·5H2O晶体．尽管这种问题比较复杂，但仍可根据变化前后溶质总质量或溶剂总质量保持不变的关系求解．


练习册系列答案
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科研人员将软锰矿（MnO2含量≥65%，SiO2含量约20%，A12O3含量约4%，其余为水分）和闪锌矿（ZnS含量≥80%，FeS、CuS、SiO2含量约7%，其余为水分）同槽酸浸开发出综合利用这两种资源的新工艺，如图所示为工艺流程的一部分．
已知：ZnCO3不溶于水，但溶于酸．部分阳离子以氢氧化物形式深沉时溶液的pH见下表：
物质 Fe（OH）3 A1（OH）3 Zn（OH）2 Fe（OH）2 Mn（OH）2
开始沉淀pH 2.7 3.3 5.4 7.6 8.3
完全沉淀pH 4.4 5.2 8.0 9.6 9.8
请回答：
（1）反应器I过滤所得滤液中含有MnSO4、ZnSO4、CuSO4、Fe2（SO4）3、A12（CO4）3等．试完成反应器I中生成CuSO4的化学方程式（不须配平）：CuS+
MnO2
MnO2
+H2SO4→
S↓
S↓
+
MnSO4
MnSO4
+CuSO4+H2O
（2）反应器II中发生反应的离子方程式为
Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+、Zn+Cu2+=Cu+Zn2+
Zn+2Fe3+=2Fe2++Zn2+、Zn+Cu2+=Cu+Zn2+
．
（3）从沉淀溶解平衡的角度分析反应器III中生成A1（OH）3沉淀的原因
ZnCO3与溶液中的H+反应，导致溶液中c（H+）减小，c（OH-）增大，c（Al3+）?c（OH-）＞Ksp[Al（OH）3]，
ZnCO3与溶液中的H+反应，导致溶液中c（H+）减小，c（OH-）增大，c（Al3+）?c（OH-）＞Ksp[Al（OH）3]，
．检验ZnCO3是否过量的操作方法是
取少许沉淀于试管中，滴加适量的稀硫酸，若有气泡产生，则说明ZnCO3过量；若无气泡产生，则说明ZnCO3不过量
取少许沉淀于试管中，滴加适量的稀硫酸，若有气泡产生，则说明ZnCO3过量；若无气泡产生，则说明ZnCO3不过量
．
（4）反应器中IV中，试剂A可以是下列物质中
c
c
（填代号）．a．氨水  b．氢氧化钠  c．MnO2 d．稀硫酸
（5）欲从反应器IV的滤液中完全沉淀出Zn（OH）2，而不析出Mn（OH）2，则滤液的pH范围为
8.0≤pH＜8.3
8.0≤pH＜8.3
，要将分离出沉淀后的滤液进行浓缩，需将温度控制在90℃～100℃，可采用的加热方法是
水浴加热
水浴加热
．

黑火药是中国古代四大发明之一，它的爆炸反应为：
2KNO3+3C+S  K2S+N2↑+3a 已配平
①画出氮原子的结构示意图                          。
②生成物中除氮气与硫化钾外，还有一种物质A生成，则A的化学式为             。
③黑火药中位于元素周期表短周期的元素有         种；其中一种元素的氧化物可用于漂白纸浆、丝、草帽辫等并能用于杀菌、消毒，该元素在周期表中的位置是                   ，写出该氧化物通入FeCl3溶液反应的离子方程式                                       。
④下列事实能说明黑火药中碳与硫两元素非金属性相对强弱的是           。

A．同条件同浓度溶液的pH：H2CO3＞H2SO4B．稳定性：H2SO4＞H2CO3
C．CS2中碳元素为+4价，硫元素为-2价D．溶解性：H2S＞CH4
⑤已知常温时CuS的Ksp＝1.3×10－36，向100 ml 2×10－18 mol/L 的K2S溶液中加入100 ml
2×10－18 mol/L的CuCl2溶液,试通过计算说明有无CuS沉淀生成（写出计算推理过程，忽略溶液混合时的体积变化）。                                                             。

（15分）某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程，取该矿样为原料生产CuC12·2H2O 晶体。
已知：常温下，金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH 见下表。

金属离子
氢氧化物开始沉淀的pH
氢氧化物沉淀完全的pH
Fe2+
7.0
9.0
Fe3+
1.9
3.2
Cu2+
4.7
6.7
回答下列问题：

（l）步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中，可使用常见化学物质利用上图所示装置制取氧气，试写出熟悉的符合上述条件的两个化学方程式：______________________、______________________。
（2）焙烧产生的尾气中含有的一种气体是形成酸雨的污染物，若将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：____________________、__________________。
（3）步骤②酸浸过程中，需要用到3 mol · L-1的盐酸100 mL，配制该盐酸溶液时，除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的仪器有_______________________________________。
（4）步骤④加入物质X的目的是_________________________________________，物质X 可以选用下列物质中的______________________。
（A）氢氧化钠         （B）稀盐酸         （C）氨水         （D）氧化铜
（5）当溶液中金属离子浓度低于1×10-5 mol · L-1时，认为该金属离子沉淀完全，则Ksp[Fe(OH)2]=_____。

黑火药是中国古代四大发明之一，它的爆炸反应为：

2KNO3+3C+S  K2S+N2↑+3a 已配平

①画出氮原子的结构示意图                          。

②生成物中除氮气与硫化钾外，还有一种物质A生成，则A的化学式为             。

③黑火药中位于元素周期表短周期的元素有         种；其中一种元素的氧化物可用于漂白纸浆、丝、草帽辫等并能用于杀菌、消毒，该元素在周期表中的位置是                   ，写出该氧化物通入FeCl3溶液反应的离子方程式                                       。

④下列事实能说明黑火药中碳与硫两元素非金属性相对强弱的是           。

A．同条件同浓度溶液的pH：H2CO3＞H2SO4     B．稳定性：H2SO4＞H2CO3

C．CS2中碳元素为+4价，硫元素为-2价       D．溶解性：H2S＞CH4

⑤已知常温时CuS的Ksp＝1.3×10－36，向100 ml 2×10－18 mol/L 的K2S溶液中加入100 ml

2×10－18 mol/L的CuCl2溶液,试通过计算说明有无CuS沉淀生成（写出计算推理过程，忽略溶液混合时的体积变化）。                                                             。

 

（15分）某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程，取该矿样为原料生产CuC12·2H2O 晶体。

已知：常温下，金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH 见下表。

金属离子

氢氧化物开始沉淀的pH

氢氧化物沉淀完全的pH

Fe2+

7.0

9.0

Fe3+

1.9

3.2

Cu2+

4.7

6.7

回答下列问题：

（l）步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中，可使用常见化学物质利用上图所示装置制取氧气，试写出熟悉的符合上述条件的两个化学方程式：______________________、______________________。

（2）焙烧产生的尾气中含有的一种气体是形成酸雨的污染物，若将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：____________________、__________________。

（3）步骤②酸浸过程中，需要用到3 mol · L-1的盐酸100 mL，配制该盐酸溶液时，除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的仪器有_______________________________________。

（4）步骤④加入物质X的目的是_________________________________________，物质X 可以选用下列物质中的______________________。

（A）氢氧化钠          （B）稀盐酸          （C）氨水          （D）氧化铜

（5）当溶液中金属离子浓度低于1×10-5 mol · L-1时，认为该金属离子沉淀完全，则Ksp[Fe(OH)2]=_____。

 

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