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工业制备氯化铜时,将浓盐酸用蒸气加热至80 ℃左右,慢慢加入粗CuO粉末(含杂质Fe2O3、FeO),充分搅拌,使之溶解,得一强酸性的混合溶液,现欲从该混合溶液中制备纯净的CuCl2溶液,采用以下步骤[参考数据:pH≥9.6时,Fe2+完全水解成Fe(OH)2;pH≥6.4时,Cu2+完全水解成Cu(OH)2;pH≥3.7时,Fe3+完全水解成Fe(OH)3]。请回答以下问题:
(1)第一步除去Fe2+,能否直接调整溶液pH=9.6,将Fe2+沉淀除去?     ,(填“能” 或“不能”)理由是                            ,
(2)有人用强氧化剂NaClO先将Fe2+氧化为Fe3+,再调整溶液的PH将Fe3+沉淀除去:
①加入NaClO后,溶液的pH变化是________(填代号)。
A.一定增大   B.一定减小     C.可能增大    D.可能减小
②你认为用NaClO作氧化剂是否妥当?   ,(填“是” 或“否”)现有下列几种常用的氧化剂,可用于除去混合溶液中Fe2+的有________(有几个选几个,填代号)。
A.浓HNO3      B.Cl2           C.KMnO4     D.H2O2
(3)加入适当物质调整溶液pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,可以达到除去Fe3+而不损失CuCl2的目的,则调整溶液pH可选用下列物质中的___________。
A.NaOH          B.NH3·H2O      C.CuO       D.Cu(OH)2
(1)不能…..1分,因Fe2+沉淀的pH最大,Fe2+沉淀完全时,Cu2+、Fe3+也会沉淀完全…..2分
(2)①A…..2分  ②否   BD…2分(填对一个得1分,见错不得分    ③CD

试题分析:第一步除去Fe2+,因直接加碱,调整溶液pH≥9.6,Fe2+以Fe(OH)2形式完全沉淀,此时的pH≥9.6,同时Cu2+以Cu(OH)2的形式完全沉淀,不但除去了Fe2+,也除去了Cu2+,不符合除杂的原则;(2)①NaClO溶液显碱性,加入后溶液溶液的pH会增大;②氯水、KMnO4溶液、HNO3溶液虽能将Fe2+氧化为Fe3+,但引入新的杂质,可用H2O2溶液,被还原后生成水,没有新杂质生成;③除杂质至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质,四个选项中,只有双氧水氧化后生成水,双氧水受热见光易分解,没有多余杂质;调整溶液的pH时,加入的物质不能引进新的杂质粒子,氢氧化钠中含有钠离子,氨水反应后生成铵根离子,所以氢氧化钠和氨水能引进新的杂质离子,CuO粉末、Cu(OH)2悬浊液反应后生成铜离子和水而不引进新的杂质离子,故选CD.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

为了验证Fe3+的性质,某化学兴趣小组设计了下图所示的一组实验,其中实验方案设计错误的是:
A.只有④
B.只有③
C.③和④均错
D.全部错误

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

利用废的生铁丝(表面有铁锈)、硫酸铜废液(含硫酸亚铁)和被有机物污染的废铜粉制备硫酸铜晶体。生产过程如下图:

试回答下列问题:
(1)铁丝在投入硫酸铜废液前需用稀H2SO4进行处理,其目的是__________________,可能发生反应的离子方程式有Fe+2H+=Fe2++H2↑、_____________________、__________________。
(2)废铜粉与还原所得铜粉混合灼烧,检验发现灼烧后得到的是CuO和少量Cu的混合物。原因是:
①灼烧不充分Cu未被完全氧化。
②CuO未被还原。还原剂是_______________。
(3)为了使灼烧后的混合物充分酸溶,在加入稀H2SO4的同时,也加入适量的H2O2溶液,并控温在50~60℃,持续反应1h。请回答下列问题:
①反应时温度必须控制在50~60℃,温度不宜过高,这样操作的目的_____;
②写出反应的化学方程式:_____________、________________________________。
(4)由硫酸铜溶液得到硫酸铜晶体的实验操作为________________________。
(5)直接向灼烧后的混合物中加入浓硫酸并加热进行酸溶,也可达到充分酸溶的目的,但实际操作中较少使用,原因可能是_________________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

铜及其化合物在生产生活中有广泛应用,铜在化合物中的常见化合价有+l、+2。已知Cu2O与稀硫酸反应,溶液呈蓝色。
(1)工业上可用Cu2S+O22Cu+SO2反应制取粗铜,当有32gCu2S消耗时,电子转移数目是        。
(2)将少量铜丝放入适量的稀硫酸中,温度控制在50℃,加入H2O2,反应一段时间后,升温到60℃,再反应一段时间后可制得硫酸铜,温度控制在50℃-60℃的两个原因除了加快反应速率外,还有                  。在CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液加热,生成CuCl沉淀,写出生成CuCl的离子方程式                        。
(3)某小组同学在做铜与浓硫酸反应的实验时,发现铜片表面有黑色固体生成。
①甲同学猜想:黑色固体是未来得及溶解于酸的CuO, 其猜想可用化学方程式表示为:
Cu +  H2SO4                                        
②乙同学认为:黑色固体除CuO外还可能含有Cu2S和CuS.其理由可能是   (填字母)
a.Cu2S和CuS都是黑色的
b.铜与浓硫酸在加热条件下反应,还可能放出O2
c.浓硫酸是氧化剂,铜是还原剂,Cu的化合价上升与S的化合价下降有多种可能
(4)现向Cu、Cu2O和CuO组成的混合物中,加入1 L 0.6 mol/L HNO3溶液恰好使混合物溶解,同时收集到2240 mL NO气体(标准状况)。Cu2O跟稀硝酸反应的离子方程式                 。若将上述混合物用足量的H2加热还原,所得到固体的质量为        g。若混合物中含0.1 mol Cu,将该混合物与稀硫酸充分反应,至少消耗H2SO4的物质的量为          。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

为测定某补血剂样品〔主要成分是硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)〕中铁元素的含量,某化学兴趣小组设计了两套实验方案:
方案一:用酸性KMnO4溶液滴定测定铁元素的含量
⑴写出滴定反应的离子方程式                              。
(2)下列滴定方式中,最合理的是         (夹持仪器略去)(填字母序号〕

(3)实验前,首先要准确配制一定物质的量浓度的酸性KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管外,还需_                 (填仪器名称)。
(4)若某同学取5片补血剂样品配成100 mL溶液,取20. 00 mL试样,用浓度为c1mol·L-1的KMnO4溶液滴定,耗去V1 mL,则每片补血剂含铁元素的质量_    g(用代数式表示)。
方案二:将FeSO4转化为Fe2O3,测定质量变化。操作流程如下:

(5)步骤②中用H2O2的目的是_            _。
(6)步骤④中一系列操作依次是:过滤、洗涤、_    、冷却、称量。
(7)假设实验无损耗,则每片补血剂含铁元素的质量为_      g(用含a的代数式表示)。
(8)若某同学设计以原电池的形式实现Fe2+至Fe3+的转化,正极通人O2,电解质溶液为稀硫酸,请写出正极的电极反应式                 。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究。该小组同学查阅资料知,固体产物中铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3,产生的气体中含有CO、CO2。
请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。
限选试剂:①蒸馏水②3%H2O2溶液③氧化铜④1.0mol/L盐酸⑤浓硫酸⑥1.0mol/LNaOH溶液⑦澄清石灰水⑧0.5 mol/LCuSO4溶液⑨2%KSCN溶液⑩苯酚溶液
I.若用一套连续实验装置检验气体产物中CO的存在,并验证检验过程中有CO2生成,应选用的试剂为(按先后顺序把所选试剂的标号填入空格内)                           。
Ⅱ.探究固体产物中铁元素的存在形式。
(1)提出合理假设
假设1:只有Fe;
假设2:只有FeO;
假设3:                        
(2)设计实验方案并实验验证
步骤1:取适量固体产物于试管中,加入足量蒸馏水溶解,过滤分离出不溶固体。
步骤2:取少量上述不溶固体放人试管中,加入足量       溶液,充分振荡。若固体无明显变化,则假设     成立;若有暗红色固体生成,则反应的离子方程式为                          。
步骤3:取步骤2所得暗红色固体于试管中,滴加过量         ,振荡后静置。若溶液基本无色,则假设            成立;若溶液呈          ,则假设3成立。
(3)问题讨论
若固体产物中FeO含量较少,用步骤3方法难以确定。请你设计实验方案证明假设3成立(写出实验的操作步骤、现象与结论):                                      
Ⅲ.拓展与延伸
有资料介绍“在含Fe2+的溶液中,先滴加少量新制饱和氯水,然后滴加KSCN溶液,溶液呈红色;若再滴加过量氯水,却发现红色褪去”。假设溶液中的+3价铁还能被氯水氧化为更高价的FeO42-”,试写出该反应的离子方程式                          。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

铁是一种典型的过渡金属,铁和铁的化合物在生产和生活中有广泛的应用。完成下列计算:
(1)将11.802 g钢样粉末(只含铁和碳)于高温下置于足量的纯氧中充分反应,冷却后得到16.240 g磁性氧化铁。
①钢样中含铁________g。
②生成的CO2在标准状况下体积为________mL。
(2)向10 mL氯化铁溶液(含盐酸0.001 mol)中加入16.8 g 5%的烧碱溶液(足量),充分反应后过滤。洗涤沉淀,将洗涤液与滤液合并后稀释至250mL。取25mL稀释液,用0.100 mol/L盐酸滴定,终点时消耗盐酸的体积15.50mL。计算原溶液中Fe3+的物质的量浓度。
(3)铁锈的主要成分实为羟基氧化铁[化学式FeO(OH)]。将一块带锈铁片放入700mL pH=0的稀硝酸中充分反应,收集到标准状况下NO气体3.584 L,最终剩余2.020g铁。求:
①反应后溶液中溶质的成分与物质的量。
②原带锈铁片中铁锈的质量分数。
(4)用FeSO4和NaOH制备Fe(OH)2时,往往会形成一种灰绿色的中间物(用X表示)。经分析,X中含有三种阴离子与两种阳离子,阴、阳离子的总质量之比为11:12。已知两种阳离子为Fe2+与Fe3+,物质的量之比为2:1。请通过计算确定X的化学式。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

铁及其化合物有重要用途,如聚合硫酸铁[Fe2(0H)n(S04)3-n/2]m是一种新型高效的水 处理混凝剂,而高铁酸钾(其中铁的化合价为+6)是一种重要的杀菌消毒剂,某课题小组设 计如下方案制备上述两种产品:

请回答下列问题:
(1)若A为H20(g),可以得到Fe304,写出H2O的电子式:_______.
(2)若B为NaC103与稀硫酸,写出其氧化Fe2+的离子方程式(还原产物为Cl-):____。
(3)若C为KNO3和KOH的混合物,写出其与Fe2O3加热共融制得高铁酸鉀的化学方程式 并配平:

(4)为测定溶液I中铁元素的总含量,实验操作:准确量取20.00mL溶液I于带塞锥形瓶 中,加入足量H2O2,调节pH<3,加热除去过量H2O2;加入过量KI充分反应后,再用0.1000mol.L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准溶液20.00mL。
已知:
①写出滴定选用的指示剂______,滴定终点观察到的现象______:
②溶液丨中轶元素的总含量为______g.L-1。若滴定前溶液中H202没有除尽,所测定的铁元 素的含量将会______ (填“偏高” “偏低” “不变”)。
(5)设计实验方案,检验溶液I中的Fe2+和Fe3+______。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:计算题

将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答:
(1)NO的体积为          L,NO2的体积为           L。
(2)待产生的气体全部释放后,向溶液加入VmL a mol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为           mol/L。
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水 
       g。

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