15.鐵、銅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣.現(xiàn)有含氯化亞鐵雜質(zhì)的氯化銅晶體(CuCl2•2H2O),為制取純凈的 CuCl2•2H2O,首先將其制成水溶液,然后按如圖步驟進(jìn)行提純:

已知Cu2+、Fe3+和 Fe2+的氫氧化物開(kāi)始沉淀和沉淀完全時(shí)的 pH,見(jiàn)表:
Fe3+Fe2+Cu2+
氫氧化物開(kāi)始沉淀時(shí)的 pH1.97.04.7
氫氧化物完全沉淀時(shí)的 pH3.09.06.7
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)常溫下,計(jì)算 Fe(OH)3的溶度積Ksp=10-38(mol•L-14(通常認(rèn)為殘留在溶液中的離子濃度小于1×10-5mol/L 時(shí)則沉淀完全.)
(2)加入氧化劑的目的將Fe2+氧化成Fe3+,便于生成沉淀與Cu2+分離.
(3)最適合作氧化劑X的是C.
A.K2Cr2O7        B.NaClO          C.H2O2 D.KMnO4
(4)加入的物質(zhì) Y 是CuO(或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3).
(5)若向溶液Ⅱ中加入碳酸鈣,產(chǎn)生的現(xiàn)象是碳酸鈣溶解,產(chǎn)生氣泡和紅褐色沉淀.

分析 氯化亞鐵和氯化銅的混合液中,加入氧化劑可以將亞鐵離子氧化為鐵離子,調(diào)節(jié)pH可以將鐵離子沉淀,得到氯化銅的水溶液,然后再酸性環(huán)境下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過(guò)濾、洗滌、干燥即可得到氯化銅晶體,
(1)當(dāng)c(Fe3+)=10-5mol/L時(shí),認(rèn)為沉淀完全,此時(shí)pH=4,即c(OH-)=1×10-10,根據(jù)Ksp=c(Fe3+)•c3(OH-)計(jì)算;
(2)加入氧化劑,將Fe2+氧化為Fe3+,易除去,據(jù)此回答;
(3)選擇的氧化劑不能引進(jìn)新的雜質(zhì)離子是最佳氧化劑;
(4)在調(diào)節(jié)pH時(shí),加入的物質(zhì)不能引進(jìn)新雜質(zhì);
(5)飽和氯化鐵溶液中鐵離子水解呈酸性,加入碳酸鈣粉末,碳酸鈣與酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,同是促進(jìn)鐵離子的水解而產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀.

解答 解:根據(jù)流程圖,氯化亞鐵和氯化銅的混合液中,加入氧化劑可以將亞鐵離子氧化為鐵離子,調(diào)節(jié)pH可以將鐵離子沉淀,得到氯化銅的水溶液,然后再酸性環(huán)境下蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,過(guò)濾、洗滌、干燥即可得到氯化銅晶體,
(1)當(dāng)c(Fe3+)=10-5mol/L時(shí),認(rèn)為沉淀完全,此時(shí)pH=3,即c(OH-)=1×10-11,Ksp=c(Fe3+)•c3(OH-)=10-5×(1×10-113=1×10-38(mol•L-14,
故答案為:10-38(mol•L-14;
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模尤胙趸瘎┑哪康氖菍e2+氧化成Fe3+,便于生成Fe(OH)3沉淀而與Cu2+分離,
故答案為:將Fe2+氧化成Fe3+,便于生成沉淀與Cu2+分離;
(3)K2Cr2O7、NaClO、H2O2、KMnO4都具有氧化性,能將亞鐵離子氧化,但是K2Cr2O7、HNO3、KMnO4能引進(jìn)新的雜質(zhì)離子,雙氧水是綠色氧化劑,得到的還原產(chǎn)物是水,不會(huì)引進(jìn)雜質(zhì)離子,
故答案為:C;
(4)中和溶液的酸性,調(diào)節(jié)pH,將鐵離子沉淀,銅離子不沉淀,可以加入CuO[或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3),
故答案為:CuO(或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3);
(5)飽和氯化鐵溶液中鐵離子水解呈酸性,加入碳酸鈣粉末,碳酸鈣與酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,同是促進(jìn)鐵離子的水解而產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀,所以出現(xiàn)的現(xiàn)象為碳酸鈣逐漸溶解,產(chǎn)生氣泡和紅褐色沉淀;
故答案為:碳酸鈣溶解,產(chǎn)生氣泡和紅褐色沉淀.

點(diǎn)評(píng) 本題考查除去氯化銅中氯化亞鐵并得到氯化銅晶體的方法,難度不大,注意除雜不能引入新的雜質(zhì),學(xué)生應(yīng)注意分析解決問(wèn)題以及靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)的能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

5.NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是( 。
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B.已知2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-196.6 kJ/mol,則將1 mol SO2與足量O2混合后充分反應(yīng)放出的熱量為98.3 kJ
C.惰性電極電解硫酸銅的溶液,當(dāng)陽(yáng)極生成6.4 g銅時(shí),陰極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為1.12 L
D.金屬發(fā)生吸氧腐蝕時(shí),消耗1 mol O2,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4NA

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6.在呼吸面具和潛水艇中可用過(guò)氧化鈉作為供氧劑.請(qǐng)選用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)用品,用下圖中的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),證明過(guò)氧化鈉可作供氧劑.

(1)A是實(shí)驗(yàn)室用石灰石制取CO2的裝置.離子方程式為:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑.
(2)C中U型管內(nèi)裝的是Na2O2粉末,寫(xiě)出過(guò)氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Na2O2+2CO2=2NaCO3+O2
(3)填寫(xiě)表中空格
 儀器加入試劑加入試劑的目的
B飽和NaHCO3溶液
D吸收過(guò)量CO2
(4)試管F中收集滿(mǎn)氣體后,檢驗(yàn)該氣體的方法是:取出試管,將帶火星的木條伸入試管內(nèi),若木條復(fù)燃,說(shuō)明該氣體是O2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

3.有關(guān)下列四個(gè)常用電化學(xué)裝置的敘述中,正確的是(  )
圖Ⅰ堿性鋅錳電池圖Ⅱ鉛蓄電池圖Ⅲ電解精煉銅圖Ⅳ銀鋅紐扣電池
A.圖Ⅰ所示電池中,鋅為負(fù)極,MnO2的作用是催化劑
B.圖II所示電池二氧化鉛為正極,放電過(guò)程中硫酸濃度不變
C.圖III所示裝置工作過(guò)程中,電解質(zhì)溶液中Cu2+濃度始終不變
D.圖IV所示電池工作過(guò)程中,Ag2O是氧化劑

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10.實(shí)驗(yàn)室中配制250mL 0.10mol•L-1NaOH溶液時(shí),必須使用到的玻璃儀器是( 。
A.  
錐形瓶
B.  
試管
C.  
分液漏斗
D. 
 容量瓶

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20.可以驗(yàn)證硫元素的非金屬性比氯元素弱的事實(shí)是(  )
①H2S 溶于水是弱酸,HC1 溶于水是強(qiáng)酸 
②向氫硫酸溶液中通入氯氣有單質(zhì)硫生成
③穩(wěn)定性:H2S<HCl                              
④高氯酸(HClO4)的酸性比硫酸強(qiáng).
A.①②④B.②④C.②③④D.①②③④

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7.下列物質(zhì)屬于電解質(zhì)的是( 。
A.三氧化硫B.干冰C.蔗糖溶液D.硫酸鋇

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4.利用海水提取溴和鎂的過(guò)程如下,下列說(shuō)法不正確的是  ( 。
A.若提取1 mol Br2,至少需要標(biāo)準(zhǔn)狀況下44.8 L的Cl2
B.工業(yè)上常利用電解熔融MgCl2冶煉金屬鎂
C.富集溴元素過(guò)程中,空氣吹出法利用了溴易揮發(fā)的性質(zhì)
D.工業(yè)溴中含少量Cl2,可用氫氧化鈉溶液除去

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5.用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述正確的是( 。
A.物質(zhì)的量濃度為0.5 mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-的數(shù)目為 NA
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D.一定條件下2.3gNa與一定量氧氣反應(yīng)生成Na2O和Na2O2的混合物,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定為0.1NA

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