13．某同学用工业硫酸铜制备纯净的CuSO4•5H2O．工艺流程如下:I．取工业硫酸铜固体.用稀硫酸溶解.过滤．II．向滤液中滴加H2O2溶液.稍加热．III．向II的溶液中加入CuO粉末——青夏教育精英家教网——

13．某同学用工业硫酸铜（含硫酸亚铁等杂质）制备纯净的CuSO₄•5H₂O．工艺流程如下（部分操作和条件略）：
I．取工业硫酸铜固体，用稀硫酸溶解，过滤．
II．向滤液中滴加H₂O₂溶液，稍加热．
III．向II的溶液中加入CuO粉末至pH=4．
IV．加热煮沸，过滤，滤液用稀硫酸酸化至pH=1．
V．蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，得晶体．
已知部分阳离子生成氢氧化物的pH、K_sp（25℃）如下表：

物质	Fe（OH）₃	Fe（OH）₂	Cu（OH）₂
开始沉淀时pH	2.7	7.6	4.7
完全沉淀时pH	3.7	9.6	6.7
K_sp	4.0×10^-38	8.0×10^-16	2.2×10^-20

（1）II中发生反应的离子方程式是2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（2）II中将Fe²⁺氧化为Fe³⁺的目的是在调节在pH=4时，只将Fe³⁺转化为沉淀除去，而不会使Cu²⁺转化为沉淀．
（3）用K₃[Fe（CN）₆]（铁氰化钾）验证II中Fe²⁺是否转化完全的现象是若有蓝色沉淀生说，说明Fe²⁺没有完全转化；若没有蓝色沉淀生成，说明Fe²⁺已经完全转化．
（4）III中发生反应的离子方程式是2Fe³⁺+3CuO+3H₂O=2Fe（OH）₃+3Cu²⁺．
通过计算说明在此条件下的溶液中Fe³⁺是否沉淀完全（提示：当溶液中某离子浓度小于1.0×10^-5 mol•L^-1时可认为该离子沉淀完全）．
（5）应用化学平衡移动原理解释IV中“滤液用稀硫酸酸化”的原因用稀硫酸酸化至PH=1，可以抑制Cu²⁺在加热过程中水解，以获得纯净的硫酸铜晶体
（6）V中获得晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶．

以黄铜矿精矿为原料，制取金属铜的工艺如下所示：
Ⅰ．将黄铜矿精矿（主要成分为CuFeS₂，含有少量CaO、MgO、Al₂O₃）粉碎
Ⅱ．采用如图所示装置进行电化学浸出实验．
将精选黄铜矿粉加入电解槽的阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解．在阴极区通入氧气，并加入少量催化剂．
Ⅲ．一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂（RH）发生反应：2RH（有机相）+Cu²⁺（水相）?R₂Cu（有机相）+2H⁺（水相）分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu²⁺得以再生．
Ⅳ．电解硫酸铜溶液制得金属铜．
（1）黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：
CuFeS₂+4H⁺═Cu²⁺+Fe²⁺+2H₂S↑
2Fe³⁺+H₂S═2Fe²⁺+S↓+2H⁺
阳极区硫酸铁的主要作用是吸收硫化氢气体，防止环境污染．
（2）阴极区，电极上开始时有大量气泡产生，后有红色固体析出，一段时间后红色固体溶解．写出析出红色固体的反应方程式Cu²⁺+2e^-=Cu．
（3）若在实验室进行步骤Ⅲ，分离有机相和水相的主要实验仪器是分液漏斗．
（4）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu²⁺得以再生的原理是增大H⁺浓度，使平衡2RH（有机相）+Cu²⁺（水相）?R₂Cu（有机相）+2H⁺（水相）逆向移动，Cu²⁺进入水相得以再生
（5）步骤Ⅳ，若电解200mL0.5mol/L的CuSO₄溶液，生成铜3.2g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（H⁺）＞c（SO₄^2-）＞c（Cu²⁺）＞c（OH^-）．

制备溴苯的实验装置如右图所示，请回答下列问题：
（1）反应开始前已向仪器A中加入的固体药品是铁粉，则装在左侧分液漏斗中的液体药品是苯、液溴．
（2）写出实验室制溴苯的化学方程式

．
（3）该反应装置中冷凝管B有上、下两个口，冷却水应从下口进入（填“上”或“下”）．
（4）右侧分液漏斗中的物质在反应后加入A中（填“反应前”、“反应中”或“反应后”），用离子方程式表示其作用是Br₂+2OH^-=Br^-+BrO^-+H₂O．
（5）C中碱石灰的作用是吸收多余HBr，防止污染空气．
（6）该过程可以如下表述：3Br₂+2Fe=2FeBr₃； Br₂+FeBr₃=FeBr₄^-+Br⁺（不稳定）；

+HBr+FeBr₃．由上述反应可推知：

+HBr 中的催化剂为BD．（填字母）
A．Br₂B．FeBr₃C．Br⁺D．FeBr₄^-．

10．CO是高炉炼铁的主要反应物之一，发生的主要反应为$\frac{1}{3}$Fe₂O₃（s）+CO（g）?$\frac{2}{3}$Fe（s）+CO₂（g）
已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：

温度/℃	1 000	1 150	1 300
平衡常数	4.0	3.7	3.5

该反应的平衡常数表达式K=$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$，△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．

9．环己酮是一种重要的有机化工原料．实验室合成环己酮的反应如下：

$→_{Na_{2}Cr_{2}O_{7}+H_{2}SO_{4}}^{55℃～69℃}$

环己醇和环己酮的部分物理性质见下表：

物质	相对分子质量	沸点（℃）	密度（g•cm^-3，20℃）	溶解性
环己醇	100	161.1	0.9624	能溶于水和醚
环己酮	98	155.6	0.9478	微溶于水，能溶于醚

现以20mL环己醇与足量Na₂Cr₂O₇和硫酸的混合液充分反应，制得主要含环己酮和水的粗产品，然后进行分离提纯．
分离提纯过程中涉及到的主要步骤有（未排序）：
a．蒸馏，除去乙醚后，收集151℃～156℃馏分；
b．水层用乙醚（乙醚沸点34.6℃，易燃烧）萃取，萃取液并入有机层；
c．过滤；
d．往液体中加入NaCl固体至饱和，静置，分液；
e．加入无水MgSO₄固体，除去有机物中少量水．
回答下列问题：
（1）上述分离提纯步骤的正确顺序是d b e c a（填字母）．
（2）b中水层用乙醚萃取的目的是使水层中少量的有机物进一步被提取，提高产品的产量．
（3）以下关于萃取分液操作的叙述中，正确的是③．
①振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气
②经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层
③分液时，需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，再打开旋塞待下层液体全部流尽时，再从上口倒出上层液体
（4）在上述操作d中，加入NaCl固体的作用是降低环己酮的溶解度，增加水层的密度，有利于分层．蒸馏除乙醚的操作中采用的加热方式为水浴加热．
（5）蒸馏操作时，一段时间后发现未通冷凝水，应采取的正确方法是停止加热，冷却后通自来水．
（6）恢复至室温时，分离得到纯产品体积为 12mL，则环己酮的产率约是60%．

8．反应将4molSO₂，2molO₂放入4L密闭容器中进行反应．2min后达到平衡时SO₃的浓度为0.5mol/L．用O₂的浓度变化表示2min内的化学反应速率为0.25mol/（L•min），此条件下的平衡常数k为4．

7．在密闭容器中给CO和水蒸气的混合物加到800℃时，有下列平衡：CO+H₂O?CO₂+H₂且K=1，若用2molCO和10molH₂O（气）相互混合并加热到800℃，达平衡时CO的转化率约为（　　）

6．向2L的密闭容器中充入3molN₂和9molH₂，在一定温度下，反应30s达到平衡，测得平衡时混合气体总物质的量比反应前混合气体总物质的量减少了$\frac{1}{8}$，平衡时N₂的转化率为25%，30s内NH₃的平均反应速率为0.025mol/（L•s）．

5．高炉炼铁的烟尘中主要含有锌、铁、铜等金属元素．从烟尘中提取硫酸锌，可以变废为宝，减少其对环境的危害．下图是用高炉烟尘制取硫酸锌的工业流程．

已知：
①20℃时，0.1mol．L^-1的金属离子沉淀时的pH

pH	Fe³⁺	Zn²⁺	Mn²⁺	Cu²⁺
开始沉淀	1.9	6.0	8.1	4.7
沉淀完全	3.7	8.0	10.1	6.7
沉淀溶解	不溶解	10.5	不溶解	/

②过二硫酸铵是一种强氧化剂．
③ZnSO₄+4NH₃=[Zn（NH₃）₄]SO₄，[Zn（NH₃）₄]SO₄易溶于水．
回答下列问题：
（1）为提高烟尘中金属离子的浸出率，除了适度增加硫酸浓度外，还可以采取什么措施？
（举出1种）增大硫酸浓度或升高温度或边加硫酸边搅拦或增加浸出时间等．
（2）上述流程测得溶液pH=5.0，此处可以选择的测量仪器是pH计（或者酸度计或试纸）．
（3）加入MnO₂的目的是将Fe²⁺氧化成Fe³⁺．
（4）写出过二硫酸铵把硫酸锰（MnSO₄）氧化的化学方程式MnSO₄+（NH₄）₂S₂O₈+2H₂O=MnO₂+（NH₄）₂SO₄+2H₂SO₄．
（5）写出还原过程发生的主要反应的离子方程式Zn+Cu²⁺=Zn²⁺+Cu．
（6）操作甲中为使锌离子完全沉淀，添加的最佳试剂是C．
A锌粉 B氨水 C（ NH₄）₂CO₃ D NaOH
（7）若pH=5.0时，溶液中的Cu²⁺尚未开始沉淀，求溶液中允许的Cu²⁺浓度的最大值．

4．某探究小组设计如图所示装置（夹持、加热仪器略），模拟工业生产进行制备三氯乙醛（CCl₃CHO）的实验．查阅资料，有关信息如下：

①制备反应原理：C₂H₅OH+4Cl₂→CCl₃CHO+5HCl
可能发生的副反应：C₂H₅OH+HCl→C₂H₅Cl+H₂O
CCl₃CHO+HClO→CCl₃COOH+HCl
（三氯乙酸）
②相关物质的相对分子质量及部分物理性质：

	C₂H₅OH	CCl₃CHO	CCl₃COOH	C₂H₅Cl
相对分子质量	46	147.5	163.5	64.5
熔点/℃	-114.1	-57.5	58	-138.7
沸点/℃	78.3	97.8	198	12.3
溶解性	与水互溶	可溶于水、乙醇	可溶于水、乙醇	微溶于水，可溶于乙醇

（1）仪器A中发生反应的化学方程式是MnO₂+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；装置B中的试剂是饱和食盐水．
（2）若撤去装置C，可能导致装置D中副产物CCl₃COOH、C₂H₅Cl（填化学式）的量增加；装置D可采用水浴加热的方法以控制反应温度在70℃左右．
（3）反应结束后，有人提出先将D中的混合物冷却到室温，再用过滤的方法分离出CCl₃COOH．你认为此方案是否可行，为什么？不可行，CCl₃COOH溶于乙醇与CCl₃CHO．
（4）装置E中可能发生的无机反应的离子方程式有Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O、H⁺+OH^-=H₂O．
（5）测定产品纯度：称取产品0.30g配成待测溶液，加入0.1000mol•L^-1碘标准溶液20.00mL，再加入适量Na₂CO₃溶液，反应完全后，加盐酸调节溶液的pH，立即用0.02000mo1•L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定至终点．进行平行实验后，测得消耗Na₂S₂O₃溶液20.00mL．则产品的纯度为88.5%．（CCl₃CHO的相对分子质量为147.5）
滴定的反应原理，：CCl₃CHO+OH^-═CHCl₃+HCOO^-
HCOO^-+I₂═H⁺+2I^-+CO₂↑ I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-
（6）已知：常温下K_a（CCl₃COOH）=1.0×10^-1mol•L^-1，K_a （CH₃COOH）=1.7×10^-5mol•L^-1
请设计实验证明三氯乙酸、乙酸的酸性强弱．

0 159598 159606 159612 159616 159622 159624 159628 159634 159636 159642 159648 159652 159654 159658 159664 159666 159672 159676 159678 159682 159684 159688 159690 159692 159693 159694 159696 159697 159698 159700 159702 159706 159708 159712 159714 159718 159724 159726 159732 159736 159738 159742 159748 159754 159756 159762 159766 159768 159774 159778 159784 159792 203614