摘要:(B) (1)2Cu+O22CuO CH3CH2OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O 加热 乙醛 乙醇 水 氮气 (4)乙酸 c 蒸馏

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高氯酸铜[Cu(C1O42?6H2O]易溶于水,120℃开始分解,常用于生产电极和作燃烧的催化剂等.实验室制备少量高氯酸铜的步骤如下:
(1)制备纯净的硫酸铜称取15g粗CuSO4(含Fe2+)放入小烧杯中,加入50mL蒸馏水,搅拌.滴入少量稀硫酸,再滴加2mL3%的H2O2溶液,充分反应.将溶液冷却,逐滴加入0.5~1mol?L-1的NaOH溶液,直到pH=3.5~4,过滤,滤液转移到洁净的蒸发皿中,用稀硫酸将溶液pH调至1-2,再经蒸发、结晶、洗涤、晾干得精制的硫酸铜晶体(已知开始沉淀至沉淀完全的pH:Fe3+为2~3.7,Cu2+为4.7~6.7).
①加入酸化的过氧化氢溶液,发生反应的离子方程式为
2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O

②用NaOH溶液将溶液pH调至3.5~4,其目的是
使Fe2+完全转化为Fe(OH)3沉淀,而铜离子不沉淀
使Fe2+完全转化为Fe(OH)3沉淀,而铜离子不沉淀

(2)依据用(1)制得的精制硫酸铜晶体,制备高纯度的Cu(C1O42?6H2O,请补充实验
步骤.该实验可选用的试剂有:70%HClO4溶液,Na2CO3?1OH2O,盐酸酸化的氯化钡溶液.
a.称取7.0gCuSO4?5H2O和8.OgNa2CO3?10H2O,混合研细后,投入100mL沸水,快速搅拌,静置得绿色沉淀.
b.过滤,用少量蒸馏水洗涤沉淀
2-3
2-3
次.
c.用
盐酸酸化的氯化钡
盐酸酸化的氯化钡
检验沉淀是否洗涤干净,
d.在沉淀中慢慢滴加70%HClO4溶液,搅拌至
刚好不产生气泡
刚好不产生气泡
为止.
e.过滤,得蓝色高氯酸铜溶液.f.在通风橱中蒸发至不再产生白雾,继续蒸发至有晶膜出现,冷却、结晶、过滤、洗涤,得蓝色晶体.
g.60℃下,在烘箱中干燥2h,得Cu(ClO4)2?6H2O晶体8.4g.
①补充上述步骤b、c和d.            
②本次实验产率为_
80.9%
80.9%

③某温度下,高氯酸铜同时按两种方式分解:(A).Cu(ClO42═CuCl2+4O2↑(B).2Cu(ClO42═2CuO+7O2↑十+2Cl2
若测得V(O2)/V(Cl2)=n,则按(A)式分解的高氯酸铜的质量分数为
2n-7
2n+1
2n-7
2n+1
(用含n的代数式表示).
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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(SO43+2H2O
(1)CuFeS2中Fe的化合价为+2,上述反应中被氧化的元素是
Fe和CuFeS2中的S
Fe和CuFeS2中的S

(2)工业生产中利用上述反应后的溶液,按如下流程图1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
步骤一应调节溶液的pH范围是
3.2≤pH<4.7
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
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
蒸发浓缩,冷却结晶

(3)有人提出可以利用图2的装置从溶液B中提炼金属铜.该过程中右边电极的反应式是
4OH--4e-=O2↑+2H2O
4OH--4e-=O2↑+2H2O
,总反应的方程式是
2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+2H2SO4+O2
2CuSO4+2H2O
 通电 
.
 
2Cu+2H2SO4+O2

(4)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)+
1
2
O2(g)=Cu2O(s)△H=-12kJ?mol-1
②2Cu(s)+S(s)=Cu2S(s)△H=-79.5kJ?mol-1
③S(s)+O2(g)=SO2(g)△H=-296.8kJ?mol-1
则该法冶炼铜的反应中△H=
-193.3kJ?mol-1
-193.3kJ?mol-1
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