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氧化铜有多种用途,如用作玻璃着色剂、油类脱硫剂等。为获得纯净的氧化铜,某同学用工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质)进行如下实验:
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经查阅资料得知,在溶液中通过调节溶液的酸碱性而使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下:
|
物质 |
Cu(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
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开始沉淀pH |
6.0 |
7.5 |
1.4 |
|
沉淀完全pH |
13 |
14 |
3.7 |
⑴ 步骤Ⅰ的目的是除不溶性杂质。所需操作的名称是________、________。
⑵ 步骤Ⅱ的目的是除硫酸亚铁。操作步骤是先滴加H2O2溶液,稍加热,当Fe2+转化完全后,慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末,搅拌,以调整溶液pH在一定范围之内,加热煮沸一段时间,过滤,用稀硫酸酸化滤液至pH=1。
①写出用H2O2溶液除去硫酸亚铁的离子方程式____________________________。
②调整pH 的范围应该在____________之间。
⑶ 步骤Ⅲ的目的是得到CuSO4·5H2O晶体。操作是将溶液加热蒸发至有晶膜出现时,停止加热,_____________,水浴加热烘干。采用水浴加热的原因是____ 。
⑷ 该同学用CuSO4溶液进行如下探究实验:取A、B两支试管,分别加入 2 mL 5%H2O2溶液,再向H2O2溶液中分别滴入0.1 mol·L-1 FeCl3和CuSO4溶液各1 mL,摇匀,观察到滴入FeCl3 溶液的试管产生气泡更快,由此得到结论:Fe3+对H2O2溶液分解的催化效率比Cu2+高,该同学的结论是否正确________(填正确或错误),请说明原因 。
(5)16克硫酸铜固体投入水中形成1升溶液,则该溶液显 性(填“酸性”或“碱性”或“中性”),溶液中所有阳离子总数 0.1NA(填“等于”或“大于”或“小于”),若在上述新配制溶液加入稀硫酸再加入铁片产生氢气速率会明显加快,原因是 ;室温下、若在上述新配制溶液中加入氢氧化钠稀溶液充分搅拌有浅蓝色氢氧化铜沉淀生成,当溶液的pH=8时c(Cu2+)=________________mol·L-1(Kap[Cu(OH)2]=2.2×10-20)。
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【查阅资料】下表是实验室里盐酸、氢氧化钠试剂瓶标签上的部分说明
(1)配制溶液:甲同学配制100mL 1.5 mol·L-1氢氧化钠溶液,乙同学取20mL 36.5%的盐酸稀释到200mL。甲为了证明氢氧化钠溶液与稀盐酸能发生化学反应,设计并完成了如下图所示的实验。
(2)乙设计完成了另一个实验,以证明氢氧化钠溶液与盐酸能够发生反应。他在盛有20mL稀盐酸的锥形瓶里,用碱式滴定管滴入氢氧化钠溶液,不断振荡溶液,同时用pH计测定溶液的pH,直到盐酸过量。则在滴定过程中,滴定终点附近的操作是___________________________。
(3)你认为甲、乙两位同学的实验中,_______(填“甲”“乙”或“甲和乙”)的实验能充分证明氢氧化钠与盐酸发生了反应。
(4)丙同学为了测定上述36.5%盐酸的物质的量浓度,进行了如下实验:在锥形瓶中加入已稀释的盐酸等,用碱式滴定管滴入甲配制的氢氧化钠溶液,测定的结果如下表:
A.尿酸 B.蛋白质 C.葡萄糖 D.氯化钠
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