10.据报道,有一种叫Thibacillus Ferroxidans 的细菌在氧气存在下的酸性溶液中,能将黄铜矿(CuFeS2)氧化成硫酸盐,发生的反应为:4CuFeS2+2H2SO4+17O2=4CuSO4+2Fe2(SO4)3+2H2O
(1)CuFeS2中的Fe的化合价为+2,则被氧化的元素为Fe和CuFeS2中的S(填元素名称)
(2)工业生产中利用上述反应后的溶液,按如下流程可制备胆矾(CuSO4•5H2O):
①分析下列表格(其中Ksp是相应金属氢氧化物的沉淀溶解平衡常数):
步骤一应调节溶液的pH范围是3.2≤pH<4.7,请运用沉淀溶解平衡的有关理论解释加入CuO能除去CuSO4溶液中Fe3+的原因加入CuO与H+反应使c(H+)减小,c(OH-)增大,使溶液中c(Fe3+)•c3(OH-)>Ksp[Fe(OH)3],导致Fe3+生成沉淀而除去
②步骤三中的具体操作方法是蒸发浓缩,冷却结晶
(3)工业上冶炼铜的方法之一为:
Cu2S(s)+2Cu2O(s)=6Cu(s)+SO2(g)△H
已知:①2Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=Cu2O(s)△H=-12kJ/mol
②2Cu(s)+S(s)=Cu2S(s)△H=-79.5kJ/mol
③S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.8kJ/mol
则该法冶炼铜的反应中△H=-193.3kJ•mol-1.
(1)CuFeS2中的Fe的化合价为+2,则被氧化的元素为Fe和CuFeS2中的S(填元素名称)
(2)工业生产中利用上述反应后的溶液,按如下流程可制备胆矾(CuSO4•5H2O):
①分析下列表格(其中Ksp是相应金属氢氧化物的沉淀溶解平衡常数):
| Ksp | 氢氧化物开始沉淀时的pH | 氢氧化物沉淀完全时的pH | |
| Fe3+ | 2.6×10-39 | 1.9 | 3.2 |
| Cu2+ | 2.2×10-20 | 4.7 | 6.7 |
②步骤三中的具体操作方法是蒸发浓缩,冷却结晶
(3)工业上冶炼铜的方法之一为:
Cu2S(s)+2Cu2O(s)=6Cu(s)+SO2(g)△H
已知:①2Cu(s)+$\frac{1}{2}$O2(g)=Cu2O(s)△H=-12kJ/mol
②2Cu(s)+S(s)=Cu2S(s)△H=-79.5kJ/mol
③S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.8kJ/mol
则该法冶炼铜的反应中△H=-193.3kJ•mol-1.
5.苯甲酸甲酯是一种重要的工业原料,某化学小组采用如图装置,以苯甲酸、甲醇为原料制取苯甲酸甲酯.有关物质的物理性质见下表所示:
Ⅰ合成苯甲酸甲酯粗产品
在圆底烧瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol甲醇,再小心加入3mL浓硫酸,混匀后,投入几粒沸石,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品.
甲装置的作用是:冷凝回流;冷却水从b(填“a”或“b”)口进入.
Ⅱ粗产品的精制
苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程进行精制.

(1)试剂1可以是B(填编号),作用是洗去苯甲酸甲酯中过量的酸.
A.稀硫酸 B.饱和碳酸钠溶液 C.乙醇
(2)操作2中,收集产品时,控制的温度应在199.6℃左右.
(3)实验制得的苯甲酸甲酯精品质量为10g,则苯甲酸的转化率为73.5%.(结果保留三位有效数字)
| 苯甲酸 | 甲醇 | 苯甲酸甲酯 | |
| 熔点/℃ | 122.4 | -97 | -12.3 |
| 沸点/℃ | 249 | 64.3 | 199.6 |
| 密度/℃ | 1.2659 | 0.792 | 1.0888 |
| 水溶性 | 微溶 | 互溶 | 不溶 |
在圆底烧瓶中加入0.1mol苯甲酸和0.4mol甲醇,再小心加入3mL浓硫酸,混匀后,投入几粒沸石,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品.
甲装置的作用是:冷凝回流;冷却水从b(填“a”或“b”)口进入.
Ⅱ粗产品的精制
苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程进行精制.
(1)试剂1可以是B(填编号),作用是洗去苯甲酸甲酯中过量的酸.
A.稀硫酸 B.饱和碳酸钠溶液 C.乙醇
(2)操作2中,收集产品时,控制的温度应在199.6℃左右.
(3)实验制得的苯甲酸甲酯精品质量为10g,则苯甲酸的转化率为73.5%.(结果保留三位有效数字)
3.草酸合铁酸钾晶体Kx[Fe(C2O4)y]•3H2O是一种光敏材料,下面是一种制备草酸合铁酸钾晶体的实验流程.

已知:(NH4)2SO4、FeSO4•7H2O、莫尔盐[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]的溶解度如下表:
(1)“溶解1”应保证铁屑稍过量,其目的是防止Fe2+被氧化为Fe3+.“溶解2”加“几滴H2SO4”的作用是抑制Fe2+水解.
(2)“复分解”制备莫尔盐晶体的基本实验步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用乙醇洗涤、干燥.用乙醇洗涤的目的是洗去杂质,减少莫尔盐晶体溶解损失,便于快速干燥.
(3)“沉淀”时得到的FeC2O4•2H2O沉淀需用水洗涤干净.检验沉淀是否洗涤干净的方法是用小试管取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,如出现白色沉淀,说明沉淀没有洗涤干净,否则,沉淀已洗涤干净.
(4)“结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是黑暗可以防止晶体分解.
(5)请补全测定草酸合铁酸钾产品中Fe3+含量的实验步骤【备选试剂:KMnO4溶液、锌粉、铁粉、NaOH溶液】:
步骤1:准确称取所制备的草酸合铁酸钾晶体a g,配成250mL待测液.
步骤2:用移液管移取25.00mL待测液于锥形瓶中,加入稀H2SO4酸化,加入足量KMnO4溶液,C2O42-转化为CO2被除去.
步骤3:向步骤2所得溶液中加入稍过量的锌粉加热至充分反应(溶液黄色刚好消失),过滤、洗涤、将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中.
步骤4:用c mol•L-1 KMnO4标准溶液滴定步骤3所得溶液至终点,消耗V mL KMnO4标准溶液.
0 172748 172756 172762 172766 172772 172774 172778 172784 172786 172792 172798 172802 172804 172808 172814 172816 172822 172826 172828 172832 172834 172838 172840 172842 172843 172844 172846 172847 172848 172850 172852 172856 172858 172862 172864 172868 172874 172876 172882 172886 172888 172892 172898 172904 172906 172912 172916 172918 172924 172928 172934 172942 203614
已知:(NH4)2SO4、FeSO4•7H2O、莫尔盐[(NH4)2SO4•FeSO4•6H2O]的溶解度如下表:
| 温度/℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| (NH4)2SO4/g | 73.0 | 75.4 | 78.0 | 81.0 | 84.5 |
| FeSO4•7H2O/g | 40.0 | 48.0 | 60.0 | 73.3 | - |
| (NH4)2SO4•FeSO4•6H2O/g | 18.1 | 21.2 | 24.5 | 27.9 | 31.3 |
(2)“复分解”制备莫尔盐晶体的基本实验步骤是:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、用乙醇洗涤、干燥.用乙醇洗涤的目的是洗去杂质,减少莫尔盐晶体溶解损失,便于快速干燥.
(3)“沉淀”时得到的FeC2O4•2H2O沉淀需用水洗涤干净.检验沉淀是否洗涤干净的方法是用小试管取少量最后一次洗涤液,加入BaCl2溶液,如出现白色沉淀,说明沉淀没有洗涤干净,否则,沉淀已洗涤干净.
(4)“结晶”时应将溶液放在黑暗处等待晶体的析出,这样操作的原因是黑暗可以防止晶体分解.
(5)请补全测定草酸合铁酸钾产品中Fe3+含量的实验步骤【备选试剂:KMnO4溶液、锌粉、铁粉、NaOH溶液】:
步骤1:准确称取所制备的草酸合铁酸钾晶体a g,配成250mL待测液.
步骤2:用移液管移取25.00mL待测液于锥形瓶中,加入稀H2SO4酸化,加入足量KMnO4溶液,C2O42-转化为CO2被除去.
步骤3:向步骤2所得溶液中加入稍过量的锌粉加热至充分反应(溶液黄色刚好消失),过滤、洗涤、将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中.
步骤4:用c mol•L-1 KMnO4标准溶液滴定步骤3所得溶液至终点,消耗V mL KMnO4标准溶液.