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12.加熱試管中的硫酸銅晶體:藍(lán)色晶體逐漸變?yōu)榘咨勰?且試管口有液滴生成. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料;以下是某工廠用含鐵廢銅為原料生產(chǎn)膽礬(CuSO4?5H2 O)和副產(chǎn)物石膏(CaSO4?2H2O)的生產(chǎn)流程示意圖:

膽礬和石膏在不同溫度下的溶解度(g/100g水)見下表.
溫度(℃) 20 40 60 80 100
石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07
膽礬 32 44.6 61.8 83.8 114
請回答下列問題:
(1)紅棕色濾渣的主要成分是
Fe(OH)3
Fe(OH)3

(2)寫出浸出過程中生成硫酸銅的離子方程式
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O

(3)操作I包括蒸發(fā)濃縮、
趁熱過濾
趁熱過濾
等操作,溫度應(yīng)該控制在
100
100
℃左右;
(4)從溶液中分離出硫酸銅晶體的操作Ⅱ應(yīng)為
冷卻結(jié)晶
冷卻結(jié)晶
過濾
過濾
、洗滌、干燥;晶體用無水乙醇作洗滌液而不用蒸餾水的原因是
減少因晶體溶解而造成的損失
減少因晶體溶解而造成的損失
;干燥時(shí)采用晾干,不用加熱烘干的原因是
避免加熱過程中晶體受熱分解
避免加熱過程中晶體受熱分解

(5)取樣檢驗(yàn)是為了確認(rèn)Fe3+是否除凈.有同學(xué)設(shè)計(jì)了以下兩種方案,在實(shí)驗(yàn)室分別對所取樣品按下列方案進(jìn)行操作:
方案一:取樣于試管→滴加KSCN溶液;   方案二:紙層析→噴KSCN溶液;
①你認(rèn)為上述兩種方案設(shè)計(jì)更合理的是
方案二
方案二

②指出你認(rèn)為不合理方案存在的問題是
Cu2+的藍(lán)色對檢驗(yàn)有干擾
Cu2+的藍(lán)色對檢驗(yàn)有干擾

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I.硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料.以下是某工廠用含鐵廢銅為原料生產(chǎn)膽礬(CuSO4?5H2O)的生產(chǎn)流程示意圖:
膽礬和石膏在不同溫度下的溶解度(g/100g水)見下表.
溫度(℃) 20 40 60 80 100
石膏 0.32 0.26 0.15 0.11 0.07
膽礬 32 44.6 61.8 83.8 114
請回答下列問題:
(1)紅棕色濾渣的主要成分是
Fe(OH)3
Fe(OH)3

(2)寫出浸出過程中生成硫酸銅的化學(xué)方程式
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O
3Cu+2HNO3+3H2SO4=3CuSO4+2NO↑+4H2O

(3)操作I的操作溫度應(yīng)該控制在
100
100
℃左右;
(4)從溶液中分離出硫酸銅晶體的操作II應(yīng)為
冷卻結(jié)晶、過濾
冷卻結(jié)晶、過濾
、洗滌、干燥;
(5)取樣檢驗(yàn)是為了確認(rèn)Fe3+是否除凈.有同學(xué)設(shè)計(jì)了以下兩種方案,在實(shí)驗(yàn)室分別對所取樣品按下列方案進(jìn)行操作:
方案一:取樣于試管→滴加KSCN溶液;
方案二:徑向?qū)游觥鷩奒SCN溶液
①你認(rèn)為上述兩種方案設(shè)計(jì)更合理的是
方案二
方案二

②指出你認(rèn)為不合理的方案存在的問題
Cu2+的藍(lán)色對檢驗(yàn)有干擾
Cu2+的藍(lán)色對檢驗(yàn)有干擾

(6)反應(yīng)產(chǎn)物中的NO可以循環(huán)使用,用化學(xué)方程式表示循環(huán)使用的方案
4NO+3O2+H2O=4HNO3
4NO+3O2+H2O=4HNO3

II.(12分)復(fù)印機(jī)使用的墨粉主要成份是Fe3O4,圖是氧化沉淀法生產(chǎn)Fe3O4的工藝:
已知:
①工業(yè)綠礬中FeSO4的含量為52.5%,其中的雜質(zhì)不參與反應(yīng);
②Fe(OH)2+2Fe(OH)3═Fe3O4?4H2O
請回答下列問題:
(1)鐵的常見氧化物有
FeO、Fe2O3、Fe3O4
FeO、Fe2O3、Fe3O4

(2)Fe3O4與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O
,檢驗(yàn)反應(yīng)后的溶液中含F(xiàn)e3+的方法:
取待測液少許于試管中,加入適量的KSCN溶液,若溶液顯血紅色,則證明含F(xiàn)e3+
取待測液少許于試管中,加入適量的KSCN溶液,若溶液顯血紅色,則證明含F(xiàn)e3+

(3)在工藝流程中,通入適量空氣“氧化”時(shí)的化學(xué)方程式是:
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3

(4)生產(chǎn)中可獲得的副產(chǎn)品是
Na2SO4?10H2O
Na2SO4?10H2O
,提取該副產(chǎn)品的操作順序是:
bcdae
bcdae
(填寫序號)
a.過濾    b.加熱濃縮    c.冷卻    d.結(jié)晶    e.洗滌
(5)在生產(chǎn)過程中,若工業(yè)綠礬的投料速率是12.16kg/h,為使產(chǎn)品較純,鼓入空氣的速率應(yīng)為
0.784
0.784
m3/h(假設(shè)反應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行,空氣中O2占20%).

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三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O43?3H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷.某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解,對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究.該小組同學(xué)查閱資料知,固體產(chǎn)物中鐵元素不可能以三價(jià)形式存在,而鹽只有 K2CO3,產(chǎn)生的氣體中含有CO CO2
請利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗(yàn)證和探究過程.
限選試劑:①蒸餾水②3% H2O2溶液③氧化銅④1.0 mol?L-1鹽酸 ⑤濃硫酸⑥1.0 mol?L-1 NaOH溶液⑦澄淸石灰水 ⑧0.5mol?L-1CuSO4溶液⑨2%KSCN溶液⑩苯酚溶液
Ⅰ.若用一套連續(xù)實(shí)驗(yàn)裝置檢驗(yàn)氣體產(chǎn)物中CO的存在,并驗(yàn)證檢驗(yàn)過程中有CO2生成,應(yīng)選用的試劑為(按先后順序把所選試劑的標(biāo)號填入空格內(nèi))
 

Ⅱ.探究固體產(chǎn)物中鐵元素的存在形式. 
(1)提出合理假設(shè)
假設(shè)1:只有Fe;
假設(shè)2:只有FeO;
假設(shè)3:
 

(2)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:
步驟1:取通量固體產(chǎn)物于試管中,加入足量蒸餾水溶解,過濾分離出不溶固體.
步驟2;取少置上述不溶固體放入試管中,加入足量
 
溶液,充分振蕩.若固體無明顯變化,則假設(shè)
 
成立;若有暗紅色固體生成,則反應(yīng)的離子方程式為
 

步驟3;取步驟2所得暗紅色固體于試管中,滴加過量
 
,振蕩后靜置.若溶液基本無色,則假設(shè)
 
成立;若溶液呈
 
,則假設(shè)3成立.
(3)問題討論
若固體產(chǎn)物中FeO含量較少,用步驟3方法難以確定.請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明假設(shè)3成立(寫出實(shí)驗(yàn)的操作步驟、現(xiàn)象與結(jié)論):
 

Ⅲ.拓展與延伸.有資料介紹“在含F(xiàn)e2+的溶液中,先滴加少量新制飽和氯水,然后滴加KSCN溶液,溶液呈紅色;若再滴加過量氯水,卻發(fā)現(xiàn)紅色褪去”.假設(shè)溶液中的+3價(jià)鐵還能被氯水氧化為更高價(jià)的FeO42-,試寫出該反應(yīng)的離子方程式
 

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三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]·3H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷。某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解,對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究。請利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗(yàn)證和探究過程。

限選試劑:濃硫酸(A)、 1.0 mol·L-1HNO3(B)、 1.0 mol·L-1鹽酸(C)、 1.0 mol·L-1 NaOH(D)、 3%H2O2(E)、 0.1mol·L-1KI(F)、 0.1 mol·L-1CuSO4(G)、 20%KSCN(H)、澄清石灰水(I)、氧化銅(J)、蒸餾水(K)。

(1)要驗(yàn)證產(chǎn)物中有CO2、CO存在的試劑________應(yīng)選(按先后順序把所選試劑的代號字母填入空格內(nèi)。)

(2)該小組同學(xué)查閱資料后推知,固體產(chǎn)物中,鐵元素不可能以三價(jià)形式存在,而鹽只有K2CO3。驗(yàn)證固體產(chǎn)物中CO32-的方法是                    

(3)固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究。

固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究。

①提出合理假設(shè);假設(shè)1:只有Fe;假設(shè)2:只有FeO;假設(shè)3:FeO和Fe。

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明假設(shè)

步驟1:取適量固體產(chǎn)物于試管中,加入足量蒸餾水,充分振蕩使碳酸鉀完全溶解。分離不溶固體與溶液,用蒸餾水充分洗滌不溶固體。

步驟2:將步驟1中的不溶固體產(chǎn)物加入1.0mol·L-1鹽酸中。

步驟3:將步驟1中的不溶固體產(chǎn)物加入足量的0.1 mol·L-1CuSO4中充分反應(yīng)后過濾、洗滌后,將沉淀物溶于1.0 mol·L-1鹽酸,再加入20%KSCN,最后加入3%H2O2

③實(shí)驗(yàn)過程(填寫下表的空格)

實(shí)驗(yàn)步驟

預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論

步驟1:取適量固體產(chǎn)物于試管中,加入足量蒸餾水,充分振蕩使碳酸鉀完全溶解。分離不溶固體與溶液,用蒸餾水充分洗滌不溶固體

固體產(chǎn)物部分溶解

步驟2:向試管中加入適量硫酸銅溶液,再加入少量將步驟1中的不溶固體,充分振蕩

(1)若藍(lán)色溶液顏色及加入的不溶固體無明顯變化,則假設(shè)            成立。

(2)若藍(lán)色溶液顏色明顯改變,且有暗紅色固體生成.則證明有      存在。

步驟3:繼續(xù)步驟2中的(2),進(jìn)行固液分離,用蒸餾水洗滌固體至洗滌液無色。取少量固體于試管中,滴加過量HCl,靜置,取上層清液,滴加適量H2O2,充分振蕩后滴加KSCN

結(jié)合步驟2中的(2):

(1)若溶液基本無色,則假設(shè)(1)成立

(2)若            ,則假設(shè)      成立

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三草酸合鐵酸鉀晶體K3[Fe(C2O4)3]×3H2O可用于攝影和藍(lán)色印刷。某小組將無水三草酸合鐵酸鉀在一定條件下加熱分解,對所得氣體產(chǎn)物和固體產(chǎn)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究。請利用實(shí)驗(yàn)室常用儀器、用品和以下限選試劑完成驗(yàn)證和探究過程。

限選試劑:濃硫酸、1.0 mol·L-1 HNO3、1.0 mol·L-1 鹽酸、1.0 mol·L-1 NaOH、3% H2O2、0.1 mol·L-1 KI、0.1 mol·L-1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化銅、蒸餾水。

(1)該小組同學(xué)查閱資料后推知,固體產(chǎn)物中,鐵元素不可能以三價(jià)形式存在,而鹽只有K2CO3。驗(yàn)證固體產(chǎn)物中鉀元素存在的方法是      ,現(xiàn)象是      

(2)固體產(chǎn)物中鐵元素存在形式的探究。

① 提出合理假設(shè)

假設(shè)1:全部是鐵單質(zhì);假設(shè)2:               ;假設(shè)3:              

② 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明你的假設(shè)

③ 實(shí)驗(yàn)過程

根據(jù)②中方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在答題卡上按下表的格式寫出實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論。

實(shí)驗(yàn)步驟

預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論

步驟1:

部分固體不溶解

步驟2:

步驟3:繼續(xù)步驟2中的(2),進(jìn)行固液分離,用蒸餾水洗滌固體至洗滌液無色。取少量固體于試管中,滴加過量HCl后,靜置,取上層清液,滴加適量H2O2,充分振蕩后滴加KSCN。

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