（11分）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(C)

20

40

60

80

100

石膏

0.32[來源:Z|xx|k.Com]

0.26

0.15

0.11

0.07[來源:]

膽礬

32

44.6

61.8

83.8[來源:學(xué)*科*網(wǎng)]

114

請(qǐng)回答下列問題：

（1）紅棕色濾渣的主要成分是            ；

（2）寫出浸出過程中生成硫酸銅的離子方程式                          ；

（3）操作I包括蒸發(fā)濃縮、     等操作，溫度應(yīng)該控制在     C左右；

（4）從溶液中分離出硫酸銅晶體的操作Ⅱ應(yīng)為      、     、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     ；干燥時(shí)采用晾干，不用加熱烘干的原因是                            。

（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(duì)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          ；

②指出你認(rèn)為不合理方案存在的問題是           。

 

【答案】

（1）Fe(OH)3

（2）3Cu+8H++2NO3—     3Cu2++2NO↑+4H2O

（3）趁熱過濾 100  （4）冷卻結(jié)晶  過濾  減少因晶體溶解而造成的損失  避免加熱過程中晶體受熱分解

（5）①方案二   ②Cu2+的藍(lán)色對(duì)檢驗(yàn)有干擾

【解析】

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（I）按照如圖1所示裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)，拔掉分液漏斗玻璃塞，將A逐滴加入B中．

若A是濃鹽酸，B為二氧化錳，當(dāng)將A滴入B中時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：
MnO2+4H++2Cl-
 △ 
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
 △ 
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
；
當(dāng)實(shí)驗(yàn)一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)C、D中有紅棕色煙，則C的化學(xué)式為：
Fe
Fe
．
（II）硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料，可通過多種途徑制取硫酸銅晶體．銅不能與稀硫酸直接反應(yīng)，本實(shí)驗(yàn)中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中，加熱使之反應(yīng)完全，通過蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體（裝置如圖2所示）．
請(qǐng)回答相關(guān)問題：
（1）圖2分液漏斗中裝的液體是
濃硝酸
濃硝酸
；
（2）本實(shí)驗(yàn)中若硝酸過量，造成的結(jié)果是
制得的硫酸銅晶體不純
制得的硫酸銅晶體不純
；
（3）圖3是圖2的改進(jìn)裝置，其優(yōu)點(diǎn)是①
有利于氮氧化合物的吸收
有利于氮氧化合物的吸收
，②
防止倒吸
防止倒吸
；
（4）為符合綠色化學(xué)的要求，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：
方案1：將銅粉在某儀器中反復(fù)灼燒，使銅粉與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)．
方案2：將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)．向混合物中加入Fe2（SO4）3，即發(fā)生反應(yīng)．反應(yīng)完全后向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH到3～4，產(chǎn)生Fe（OH）3沉淀，過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶，得硫酸銅晶體，濾渣循環(huán)使用〔已知Fe（OH）3和Cu（OH）2完全沉淀時(shí)的pH分別為3.7、6.4〕．
①方案1中用于灼燒銅粉的儀器名稱是
坩堝
坩堝
；
②方案2中甲物質(zhì)可以是
ab
ab
（填字母序號(hào)）；
a．CuO              b．CuCO3 c．CaCO3             d．NaOH
③方案2中發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式為（注明反應(yīng)條件）
2Cu+O2+2H2SO4
 △ 
.
 
2CuSO4+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4
 △ 
.
 
2CuSO4+2H2O
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

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(qǐng)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(duì)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(duì)檢驗(yàn)有干擾
Cu2+的藍(lán)色對(duì)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(qǐng)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(cè)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(cè)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(hào)）
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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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（2009?徐匯區(qū)二模）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(qǐng)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(duì)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(duì)檢驗(yàn)有干擾
Cu2+的藍(lán)色對(duì)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
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

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(qǐng)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(duì)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(duì)檢驗(yàn)有干擾
Cu2+的藍(lán)色對(duì)檢驗(yàn)有干擾
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

硫酸銅是一種應(yīng)用極其廣泛的化工原料．銅不能與稀硫酸直接反應(yīng)，本實(shí)驗(yàn)中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中，加熱使之反應(yīng)完全，通過蒸發(fā)、結(jié)晶得到硫酸銅晶體（裝置如圖所示）．
（1）寫出燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O
Cu+H2SO4+2HNO3=CuSO4+2NO2↑+2H2O
或3Cu+3H2SO4+2HNO3=3CuSO4+2NO↑+4H2O
．
（2）為符合綠色化學(xué)的要求，某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下設(shè)計(jì)：
第一組：以空氣為氧化劑法
方案1：以空氣為氧化劑．將銅粉在儀器B中反復(fù)灼燒，使銅與空氣充分反應(yīng)生成氧化銅，再將氧化銅與稀硫酸反應(yīng)．
方案2：將空氣或氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物中，發(fā)現(xiàn)在常溫下幾乎不反應(yīng)．向反應(yīng)液中加FeSO4或Fe2（SO4）3，即發(fā)生反應(yīng)．反應(yīng)完全后向其中加物質(zhì)甲調(diào)節(jié)pH 3～4，產(chǎn)生Fe（OH）3沉淀，過濾、濃縮、結(jié)晶，濾渣作催化劑循環(huán)使用．已知：
沉淀物 Fe（OH）3 Cu（OH）2 Fe（OH）2 開始沉淀pH 2.7 4.8 7.6 完全沉淀pH 3.7 6.4 9.6
請(qǐng)回答下列問題：
①方案1中的B儀器名稱是
坩堝
坩堝
．
②方案2中甲物質(zhì)是
C
C
，最后所得晶體中可能含有
F
F
 （填字母序號(hào)）
A、CaO    B、NaOH   C、CuCO3   D、FeSO4   E、Fe2（SO4）3  F、FeSO4?7H2O
第二組：過氧化氫為氧化劑法
將3.2g銅絲放到45mL 1.5mol?L-1的稀硫酸中，控溫在50℃．加入18mL 10%的H2O2，反應(yīng)0.5h后，升溫到60℃，持續(xù)反應(yīng)1h后，過濾、蒸發(fā)濃縮、減壓抽濾等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4?5H2O 10.5g．
請(qǐng)回答下列問題：
③加熱時(shí)溫度不宜過高的原因是
防止雙氧水分解
防止雙氧水分解
，寫出組裝減壓抽濾裝置的注意點(diǎn)
濾紙不得大于布氏漏斗底且覆蓋所有小孔；橡皮塞插入部分不超過三分之二；布氏漏斗頸口斜面與吸濾瓶支管口相對(duì)；安全瓶中導(dǎo)管與吸濾瓶相連短與抽濾泵相連長(zhǎng)
濾紙不得大于布氏漏斗底且覆蓋所有小孔；橡皮塞插入部分不超過三分之二；布氏漏斗頸口斜面與吸濾瓶支管口相對(duì)；安全瓶中導(dǎo)管與吸濾瓶相連短與抽濾泵相連長(zhǎng)
．（至少二點(diǎn)）
④本實(shí)驗(yàn)CuSO4?5H2O的產(chǎn)率為
84%
84%
．
上述兩種氧化法中，更符合綠色化學(xué)理念的
第二組
第二組
（填“第一組”或“第二組”），理由是
第一組方案1需要灼燒，多消耗能源
第一組方案1需要灼燒，多消耗能源
．

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同步練習(xí)冊(cè)答案