考點(diǎn):銅金屬及其重要化合物的主要性質(zhì),硅和二氧化硅,鐵的氧化物和氫氧化物
專題:幾種重要的金屬及其化合物
分析:孔雀石經(jīng)研磨后加過量的稀硫酸浸泡,Cu
2(OH)
2CO
3和鐵的氧化物會與硫酸反應(yīng),生成氣體a為二氧化碳,固體a為不溶的二氧化硅,溶液a為銅和鐵的硫酸鹽溶液,溶液a中加入試劑B、C將溶液中的Fe
2+轉(zhuǎn)化為Fe
3+,調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe
3+轉(zhuǎn)化為沉淀予以分離,得沉淀C為氫氧化鐵,溶液C為硫酸銅溶液.
(1)根據(jù)增大固體表面積,能增大反應(yīng)速率.Cu
2(OH)
2CO
3會與硫酸反應(yīng)則產(chǎn)生CO
2氣體,SiO
2不溶;
(2)雙氧水不但能將溶液中的Fe
2+轉(zhuǎn)化為Fe
3+,而且不引入新的雜質(zhì),其他試劑會引入雜質(zhì)離子.根據(jù)Fe
2+在酸性條件下與H
2O
2反應(yīng)生成Fe
3+和H
2O,配平可得相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式;
(3)CuO應(yīng)該能與酸反應(yīng),增大溶液pH,使Fe
3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀予以分離,而且不引入雜質(zhì);稀硫酸不反應(yīng),NaOH溶液和氨水會引入雜質(zhì);
(4)根據(jù)電子守恒可推知氨氣應(yīng)被還原為氮?dú)猓缓蟾鶕?jù)定量關(guān)系和質(zhì)量守恒配平發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:3Cu
2(OH)
2CO
3+4NH
3 6Cu+3CO
2+9H
2O+2 N
2;
(5)根據(jù)K
sp=c(Fe
3+)×c
3(OH
-)=1×10
-39,把c(Fe
3+)=1×10
-3 mol/L代入,可得c(OH
-)=1×10
-12mol/L,則c(H
+)=1×10
-2 mol/L,pH=2.
解答:
解:孔雀石經(jīng)研磨后加過量的稀硫酸浸泡,Cu
2(OH)
2CO
3和鐵的氧化物會與硫酸反應(yīng),生成氣體a為二氧化碳,固體a為二氧化硅,溶液a為銅和鐵的硫酸鹽溶液,溶液a中加入試劑B、C將溶液中的Fe
2+轉(zhuǎn)化為Fe
3+,調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe
3+轉(zhuǎn)化為沉淀予以分離,得沉淀C為氫氧化鐵,溶液C為硫酸銅溶液.
(1)孔雀石研磨的目的是 增大固體表面積,從而增大反應(yīng)速率.Cu
2(OH)
2CO
3會與硫酸反應(yīng)則產(chǎn)生CO
2氣體,固體a是不溶的 SiO
2,
故答案為:增大固體表面積,從而增大反應(yīng)速率;CO
2;SiO
2;
(2)試劑B宜選用雙氧水,因?yàn)殡p氧水不但能將溶液中的Fe
2+轉(zhuǎn)化為Fe
3+,而且不引入新的雜質(zhì),其他試劑會引入雜質(zhì)離子.根據(jù)Fe
2+在酸性條件下與H
2O
2反應(yīng)生成Fe
3+和H
2O,配平可得相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:2Fe
2++2H
++H
2O
2=2Fe
3++2H
2O或2FeSO
4+H
2SO
4+H
2O
2=Fe
2(SO
4)
3+2H
2O,
故答案為:B;2FeSO
4+H
2SO
4+H
2O
2=Fe
2(SO
4)
3+2H
2O 或 2Fe
2++2H
++H
2O
2=2Fe
3++2H
2O;
(3)試劑C應(yīng)該能與酸反應(yīng),增大溶液pH,使Fe
3+完全轉(zhuǎn)化為沉淀予以分離,而且不引入雜質(zhì),故宜選用CuO,相應(yīng)的離子方程式CuO+2H
+=Cu
2++H
2O;稀硫酸不反應(yīng),NaOH溶液和氨水會引入雜質(zhì),故不適合,
故答案為:D;CuO+2H
+=Cu
2++H
2O;
(4)1mol氨氣通過加熱的Cu
2(OH)
2CO
3可以產(chǎn)生1.5mol金屬銅,根據(jù)電子守恒可推知氨氣應(yīng)被還原為氮?dú)猓缓蟾鶕?jù)定量關(guān)系和質(zhì)量守恒配平發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:3Cu
2(OH)
2CO
3+4NH
3 6Cu+3CO
2+9H
2O+2 N
2.故答案為:3Cu
2(OH)
2CO
3+4NH
3 6Cu+3CO
2+9H
2O+2N
2;
(5)根據(jù)K
sp=c(Fe
3+)×c
3(OH
-)=1×10
-39,把c(Fe
3+)=1×10
-3 mol/L代入,可得c(OH
-)=1×10
-12mol/L,c(H
+)=1×10
-2 mol/L,pH=2,
故答案為:2.
點(diǎn)評:本題考查了銅及其重要化合物的性質(zhì)、物質(zhì)的制備、分離與提純,有關(guān)Ksp的計(jì)算等問題,綜合性較強(qiáng).