孔雀石的主要成分為Cu2(OH)2CO3,還含少量鐵的氧化物和硅的氧化物.以下是實(shí)驗(yàn)室以孔雀石為原料制備CuSO4?5H2O晶體的流程圖:

(1)孔雀石研磨的目的是
 
.浸泡孔雀石的試劑A若選用過量的稀硫酸,則產(chǎn)生的氣體a是
 
 (填化學(xué)式)、固體a是
 
 (填化學(xué)式).
(2)使用試劑B的目的是將溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,試劑B宜選用
 
 (填選項(xiàng)序號).
A.酸性KMnO4溶液        B.雙氧水        C.濃硝酸       D.氯水
相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:
 

(3)試劑C的使用目的是調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀予以分離.試劑C宜選用
 
(填選項(xiàng)序號).
A.稀硫酸       B.NaOH溶液        C.氨水         D.CuO
相應(yīng)的離子方程式
 

(4)1mol氨氣通過加熱的Cu2(OH)2CO3可以產(chǎn)生1.5mol金屬銅,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
 

(5)常溫下Fe(OH)3的Ksp=1×10-39,若要將溶液中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,使溶液中c(Fe3+)降低至1×10-3 mol/L,必需將溶液pH調(diào)節(jié)至
 
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,Cu2(OH)2CO3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Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+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.Cu2(OH)2CO3會與硫酸反應(yīng)則產(chǎn)生CO2氣體,SiO2不溶;
(2)雙氧水不但能將溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,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)Fe2+在酸性條件下與H2O2反應(yīng)生成Fe3+和H2O,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Fe3+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:3Cu2(OH)2CO3+4NH3 
  △  
.
 
 6Cu+3CO2+9H2O+2 N2;
(5)根據(jù)Ksp=c(Fe3+)×c3(OH-)=1×10-39,把c(Fe3+)=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,Cu2(OH)2CO3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Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+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.Cu2(OH)2CO3會與硫酸反應(yīng)則產(chǎn)生CO2氣體,固體a是不溶的 SiO2,
故答案為:增大固體表面積,從而增大反應(yīng)速率;CO2;SiO2;     
(2)試劑B宜選用雙氧水,因?yàn)殡p氧水不但能將溶液中的Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,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)Fe2+在酸性條件下與H2O2反應(yīng)生成Fe3+和H2O,配平可得相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式:2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O或2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO43+2H2O,
故答案為:B;2FeSO4+H2SO4+H2O2=Fe2(SO43+2H2O 或 2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O;
(3)試劑C應(yīng)該能與酸反應(yīng),增大溶液pH,使Fe3+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+=Cu2++H2O;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+=Cu2++H2O;
(4)1mol氨氣通過加熱的Cu2(OH)2CO3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:3Cu2(OH)2CO3+4NH3 
  △  
.
 
 6Cu+3CO2+9H2O+2 N2.故答案為:3Cu2(OH)2CO3+4NH3 
  △  
.
 
 6Cu+3CO2+9H2O+2N2;
(5)根據(jù)Ksp=c(Fe3+)×c3(OH-)=1×10-39,把c(Fe3+)=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).
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

電動車電池是一種鋰離子電池.根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料不同,鋰離子電池可分為液態(tài)鋰離子電池(簡稱為LIB)和聚合物鋰離子電池(簡稱為LIP)兩大類.聚合物鋰離子電池總反應(yīng):LiCoO2+6C
充電
放電
Li1-xCoO2+LixC6,以下說法不正確的是( 。
A、充電時,陰極反應(yīng)(還原反應(yīng)):6C+xLi++xe-═LixC6
B、放電時,正極反應(yīng)(還原反應(yīng))Li1-xCoO2+xLi++xe-═LiCoO2
C、充電時,電池的負(fù)極與電源的負(fù)極相連
D、放電時,Li+向負(fù)極移動

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

常溫下,已知0.1mol?L-1一元酸HA溶液中
c(OH-)
c(H+)
=1×10-8
①pH=3的HA與pH=11的NaOH溶液等體積混合后,溶液中4種離子物質(zhì)的量濃度大小關(guān)系是:
 
;
②0.2mol?L-1HA溶液與0.1mol?L-1NaOH溶液等體積混合后所得溶液中:c(H+)+c(HA)-c(OH-)=
 
mol?L-1.(溶液體積變化忽略不計(jì))

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

標(biāo)準(zhǔn)狀況下O3和CO2的混合氣體3.36L,其質(zhì)量為6.9g,該混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為
 
,混合氣體中C、O原子個數(shù)比為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型發(fā)電裝置.下圖為電池示意圖,該電池電極
表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定,請回答:
(1)在導(dǎo)線中電子流動方向?yàn)?div id="iekmy6w" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 
(用a、b表示).
(2)負(fù)極反應(yīng)式為
 

(3)電極表面鍍鉑粉的原因?yàn)?div id="kmgek8c" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

(4)該電池工作時,H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷提供電能.因此,大量安全儲氫是關(guān)鍵技術(shù)之一.金屬鋰是一種重要的儲氫材料,吸氫和放氫原理如下:
Ⅰ.2Li+H2
  △  
.
 
2LiH      
Ⅱ.LiH+H2O=LiOH+H2
①已知LiH固體密度為0.8g/cm3.用鋰吸收224L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為
 

②由①生成的LiH與H2O作用,放出的H2用作電池燃料,若能量轉(zhuǎn)化率為80%,則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為
 
mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

現(xiàn)有濃度均為0.1mol?L-1的下列溶液:①硫酸.②醋酸.③氫氧化鈉.④氯化銨.⑤醋酸銨.⑥硫酸氫銨.⑦氨水,請回答下列問題:
(1)①.②.③.④四種溶液中由水電離出的H+濃度由大到小的順序是(填序號)
 

(2)④.⑤.⑥.⑦四種溶液中NH4+濃度由大到小的順序是(填序號)
 

(3)將③和④按體積比1:2混合后,混合液中各離子濃度由大到小的順序是
 

(4)已知t℃時,Kw=1×10-13,則t℃(填“>”“<”或“=”)
 
25℃.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(1)在下列溶液中:①0.20mol/L鹽酸40mL,②0.20mol/L的H2SO4溶液10mL,③0.20mol/LCH3COOH 溶液120mL.其氫離子濃度由大到小的正確順序是
 
;
(2)25℃時,pH=12.0的KOH溶液中,由水電離出的(OH-)=
 
mol/L;pH=12.0的KCN溶液中,由水電離出來的(OH-)=
 
mol/L.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

X、Y、Z三種短周期元素,它們的原子序數(shù)之和為16.X、Y、Z三種元素的常見單質(zhì)在常溫下都是無色氣體,在適當(dāng)條件下可發(fā)生如下變化:

一個B分子中含有的Z原子個數(shù)比C分子中少1個,B、C兩種分子中的電子數(shù)均等于10,請回答下列問題:
(1)X元素在周期表中的位置是
 

(2)①實(shí)驗(yàn)室制備C的化學(xué)方程式為
 

②C在一定條件下反應(yīng)生成A的化學(xué)方程式是
 

(3)X、Y、Z三種元素可組成一種鹽,該鹽中含有的化學(xué)鍵有
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

有關(guān)鹽類水解應(yīng)用的敘述不正確的是(  )
A、熱的純堿溶液去污能力增強(qiáng)
B、加熱蒸干Al2(SO43溶液,最終能得到Al2(SO43晶體
C、配制FeCl3溶液,可加入少量的稀硫酸,以防止溶液渾濁
D、利用TiCl4制備TiO2

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