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用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2xH2O)。有如下操作:

已知:在pH为4~5时,Fe3+几乎完全水解而沉淀,而此时Cu2+却几乎不水解。
(1)溶液A中的金属离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+。检验溶液A中Fe2+的最佳试剂为_____(填编号,下同)。
①KMnO4  ②(NH4)2S       ③NaOH        ④ KSCN
(2)氧化剂可选用_________。①Cl2 ②KMnO4 ③HNO3 ④H2O2
(3)要得到较纯的产品,试剂可选用_______________。①NaOH ②FeO ③CuO ④Cu2(OH)2CO3
(4)从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是_____________(按实验先后顺序选填编号)。
①过滤 ②蒸发浓缩 ③蒸发至干 ④冷却
(5)欲测定溶液A中的Fe2+的浓度,实验前,首先要配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外,还需_________,下列滴定方式中,最合理的是___________(夹持部分略去)(填字母序号)。

(6)为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2xH2O)中的x值,某学生设计了两种实验方案:
方案一:称取mg晶体灼烧至质量不再减轻为止,冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n1g
方案二:称取mg晶体溶于水,加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再减轻为止,冷却,称量所得固体的质量为n2g。
试评价上述两种实验方案:其中正确的方案是________,理由是___________,据此计算得x=_________(用含m、n1或n2的代数式表示)。
(1)①(2分) (2)①④(2分) (3)③④(2分) (4)②③①(2分)
(5)250ml容量瓶(2分);b(2分) (6)二(2分);晶体灼烧时,结晶水失去时,会形成溶液,促进CuCl2水解(2分);(2分)

试题分析:(1)亚铁离子具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,可以用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子,①正确。(NH4)2S或NaOH与三种金属阳离子均反应不能检验亚铁离子,KSCN溶液只能检验铁离子,因此②③④均不正确,答案选①。
(2)由于在氧化亚铁离子时不能再引入新的杂质,氯气的还原产物是氯离子,双氧水的生成物是水,所以①④正确;氧化剂高锰酸钾会引入Mn2+、K+以及MnO4-,硝酸会引入NO3-,②③不正确,答案选①④。
(3)在调节pH值形成氢氧化铁沉淀时,仍然不能引入新的杂质。氢氧化钠会引入钠离子,氧化亚铁会引入亚铁离子,氧化铜和碱式碳酸铜与酸反应生成铜离子、水、CO2不会引入杂质,因此答案选③④。
(4)氯化铜易溶于水,所以从滤液经过结晶得到氯化铜晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶然后过滤即可,因此答案选②③①。
(5)要配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL,则除了需要天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外,还需要250ml容量瓶。酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性与酸性,应该放在酸式滴定管中,因此答案选b。
(6)由于氯化铜是强酸弱碱盐,铜离子易水解生成氢氧化铜与氯化氢,水解吸热,且生成的氯化氢具有挥发,所以晶体灼烧时,结晶水失去时,会形成溶液,促进CuCl2水解,因此方案一是错误的,方案二正确。n2g固体是氧化铜,物质的量是mol,则根据铜原子守恒可知氯化铜晶体的物质的量是mol,则mol×(135+18x)g/mol=mg,解得x=。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

氧化铁在工业上具有广泛的应用。
I.据报道,一定条件下利用FeO2与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应如下:
Fe2O3(s)+3CH4(g)=2Fe(s)+3CO(g)+6H2(g) △H>0
(1)若反应在2L的密闭容器中进行,5min后达到平衡,测得反应生成Fe的质量为l.12g。则该段时间内CH4的平均反应速率为 ________________。
(2)反应达到平衡后,保持其他条件不变,仅改变某一相关元素,下列说法正确的是___(选填序号)。
a.若加入催化剂,v正增大,平衡向右移动
b.若温度升高,平衡常数K减小
c.若增大Fe2O3的量,平衡向右移动
d.若从反应体系中移走部分CO,可提高CH4的转化率
Ⅱ.工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、A12O3、SiO2等)为原料提取Fe2O3,工艺
流程如下:试回答下列问题:
 
(3)步骤i烧渣中A12O3溶解的离子方程式为________________。
(4)步骤i、ⅱ、ⅲ都要进行的操作名称是__________________。
(5)结合下图,判断步骤ⅱ中调节溶液的pH不高于_________________。

(6)已知

计算反应Fe2+(aq)+2HCO3-(aq)FeCO3(s)+H2CO3(aq)的平衡常数为_______。
(7)在空气中煅烧FeCO3生成氧化铁的化学方程式为____________。
(8)结合所学化学知识,请你设计在实验室里从上述的硫铁矿烧渣中提取氧化铁的另一种简单方案。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

A~G各物质间的关系如图,其中B、D为气态单质。

请回答下列问题。
(1)物质C和E的名称分别为_______、_______;
(2)可选用不同的A进行反应①,若能在常温下进行,其化学方程式为_________;若只能在加热情况下进行,则反应物A应为______________;
(3)MnO2在反应①和反应②中的作用分别是_______、_______;
(4)新配制的F溶液应加入_______以防止其转化为G。检验G溶液中阳离子的常用试剂是_______,实验现象为________________________________________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究,并共同解答下列问题:

【探究一】设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验。
(1)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为______________________________。
(2)反应前A中投放碎瓷片的目的是____________________________________。
(3)装置E中的现象是________________________________________________。
【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。
(4)待硬质玻璃管B冷却后,取少许其中的固体物质溶于_______后,将所得溶液分成两份。
(5)一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分(选填序号,下同)为_______;若溶液未变红色,推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为_______。
①一定有Fe3O4        ②一定有Fe        
③只有Fe3O4          ④只有Fe
(6)另一份用_______(填仪器名称)加入_______,可以证明溶液中存在Fe2+。
【探究三】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。

(7)试剂b的化学式是_______。
(8)计算反应后B装置中铁元素的质量分数为_______。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

将表面被氧化的铜片和铁片,同时加入足量稀盐酸中,除尽氧化膜。再经充分反应后,溶液中一定含有的金属离子是(   )
A.Fe3+和Cu2+B.Fe2+和Cu2+C.Fe2+D.Fe2+和Fe3+

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列有关铁及其化合物的说法中正确的是 
A.赤铁矿的主要成分是Fe3O4
B.钢铁在湿空气中生锈,生成Fe2O3和H2
C.除去FeCl2溶液中的FeCl3杂质可以向溶液中加铁粉,然后过滤
D.Fe3+与KSCN反应产生红色沉淀

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

固体化合物A,按下图所示发生系列变化,已知E溶液中加入氨水后产生的白色沉淀很快变为灰绿色,最后变为红褐色。

(1)写出下列物质的化学式:
A:__________,B:__________,D:__________,E:__________,X:__________。
(2)写出反应①的化学方程式:________________________________。
写出反应③的离子方程式: ________________________________。
写出反应④过程中,白色沉淀在空气中久置的化学方程式:________________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

小明很喜欢化学实验课,今天要学习“探究铁及其化合物的氧化性或还原性”,现邀你一起走进他的化学课堂。
(1)课前老师布置了下列预习作业,请你一起完成:
①铁不同价态的物质各写一种(并标出铁元素的化合价):_____、_______、 ________。
②写出一个它们之间相互转化(含三种价态)的化学方程式:___________________ 。
(2)实验室提供的下列试剂:锌粒、铁粉、0.1 mol·L-1 FeCl3溶液、0.1 mol·L-1 FeCl2溶液、KSCN溶液、新制氯水,探究Fe2+、Fe3+的氧化性、还原性。
根据氧化还原反应的有关原理,小明说Fe2+既有还原性又有氧化性,为证实自己的假设,请你和小明一起设计实验方案,进行实验并描述实验现象,完成下列表格。
探究内容
实验方案
实验现象
探究Fe2+具有还原性
取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶液,加入足量__________后,再往溶液中加入少量__________
溶液变成血红色
探究Fe2+具有氧化性
取少量0.1 mol·L-1 FeCl2溶
液,加入_________充分
反应
溶液由浅绿色变无色
所发生反应离子方程式为________________
 

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

有关FeSO4的转化关系如下图所示(无关物质已略去)。

已知:①X由两种化合物组成,将X通入品红溶液,溶液褪色;通入BaCl2溶液,产生白色沉淀。
②Y是红棕色的化合物。
(1)气体X的成分是_______________(填化学式),写出通入BaCl2溶液,产生白色沉淀的化学方程式______________________________。
(2)反应Ⅰ的反应类型属于________(填序号)。
a.分解反应     b.复分解反应     c.置换反应     d.化合反应    e.氧化还原反应
(3)溶液2中金属阳离子的检验方法是_____________________________
(4)若经反应Ⅰ得到16 g固体Y,产生的气体X恰好被0.4 L 1 mol·L-1 NaOH溶液完全吸收,则反应Ⅳ中生成FeSO4的离子方程式是_________________

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