(15分)
某學(xué)習(xí)小組利用某工業(yè)廢棄固體(主要成分為Cu2S和Fe2O3)來研究相關(guān)物質(zhì)的制備。設(shè)計(jì)方案如圖所示:

已知:Ksp[Cu(OH)2]=6.0×10-20 ,Ksp[Fe(OH)2]=1.6×10-14 ,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38
(1) 廢棄固體在空氣中灼燒發(fā)生反應(yīng)(有2種元素被氧化)的化學(xué)方程式為______。
(2) 溶液C通過_______、_________、過濾等操作得到Fe2(SO)3晶體。
(3) 常溫下,銅粉、O2和稀硫酸三者在一起生成硫酸銅反應(yīng)極慢。當(dāng)往其中加入溶液D后,隨即生成硫酸銅。這一過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式依次為4FeSO4 + O2 + 2H2SO4=2Fe2(SO4)+ 2H2O和          。溶液D在這一過程中所起的作用是_______。
(4) 操作⑧的目的是制取較純的硫酸銅溶液。溶液E中加入試劑Y以調(diào)節(jié)pH使得鐵元素全部形成沉淀(含鐵元素的離子濃度小于10-5 mol·L-1)。試劑Y可以是               ,溶液的pH至少調(diào)節(jié)為________。
(1)Cu2S + 2O22CuO + SO2                   (2)蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶    
(3)Fe2(SO4)3 + Cu = CuSO4 + 2FeSO4;催化劑  (4)CuO(或Cu(OH)2、CuCO3等);3

試題分析:(1) 在廢棄固體中Fe2O3已經(jīng)是最高價(jià)氧化物,不能再發(fā)生反應(yīng),而Cu2S在空氣中灼燒會(huì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生SO2和CuO。反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu2S + 2O22CuO + SO2 。(2)把灼燒后的固體加入到硫酸中,會(huì)發(fā)生反應(yīng)得到Fe2(SO4)3和CuSO4。再加入過量的Fe粉,發(fā)生反應(yīng):Fe2(SO4)3+Fe=3FeSO4;CuSO4+Fe= Cu+FeSO4。過濾得到的濾液中含有FeSO4。然后加入過量的H2O2,發(fā)生反應(yīng)得到溶液C:Fe2(SO4)3。溶液C通過蒸發(fā)濃縮;冷卻結(jié)晶、過濾等操作得到Fe2(SO)3晶體。(3) 常溫下,銅粉、O2和稀硫酸三者在一起生成硫酸銅反應(yīng)極慢。當(dāng)往其中加入溶液D后,隨即生成硫酸銅。這一過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式依次為4FeSO4 + O2 + 2H2SO4=2Fe2(SO4)+ 2H2O和Fe2(SO4)3+Cu = CuSO4+2FeSO4?梢娙芤篋在這一過程中參加反應(yīng),但是最后又變?yōu)樵瓉淼奈镔|(zhì)。說明溶液D所起的作用是催化劑。(4) 操作⑧的目的是制取較純的硫酸銅溶液。溶液E中含有CuSO4和FeSO4。加入試劑Y以調(diào)節(jié)pH使得鐵元素全部形成沉淀(含鐵元素的離子濃度小于10-5 mol·L-1)。試劑Y可以是 CuO或Cu(OH)2、CuCO3,因?yàn)閏(Fe3+)·c3(OH-)≥1.0×10-38; c(Fe3+)=10-5 mol/L,所以c3(OH-)≥1.0×10-33. c(OH-)≥1.0×10-11 mol/L;c(H+)≤.0×10-3 mol/L。溶液的pH至少調(diào)節(jié)為3。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:問答題

甲、乙兩同學(xué)利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行鐵跟水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),并繼續(xù)研究鐵及其化合物的部分性質(zhì).請(qǐng)回答下列問題.
(1)硬質(zhì)試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______.
(2)甲同學(xué)欲確定反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:
①待硬質(zhì)試管冷卻后,取少許其中的固體物質(zhì)溶于稀硫酸得溶液B;
②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液變紅色則說明硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分一定含______,若溶液未變紅色則說明硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分是______.
(3)甲同學(xué)按上述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果溶液未變紅色,原因是加入稀硫酸時(shí)發(fā)生了反應(yīng)______(用離子方程式表示).
(4)乙同學(xué)另取少量溶液B,使其跟NaOH溶液反應(yīng).若按如圖2所示的操作,在膠頭滴管擠出NaOH溶液的瞬間可觀察到生成白色沉淀,沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色的現(xiàn)象,請(qǐng)寫出與上述現(xiàn)象相關(guān)的反應(yīng)的化學(xué)方程式______.
(5)一段時(shí)間后,兩同學(xué)發(fā)現(xiàn)(3)中未變紅的溶液變成紅色,說明Fe2+具有______性,因此,實(shí)驗(yàn)室中含F(xiàn)e2+的鹽溶液必需現(xiàn)用現(xiàn)配制,并且為防止亞鐵鹽溶液被______,往往同時(shí)在亞鐵鹽溶液中加入少量______.
(6)乙同學(xué)為了獲得持久白色的Fe(OH)2沉淀,準(zhǔn)備用如圖3所示裝置,用不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液與新制的FeSO4溶液反應(yīng).獲得不含O2的蒸餾水的方法是______.反應(yīng)開始時(shí),打開止水夾的目的是______;一段時(shí)間后,關(guān)閉止水夾,在試管______(填“A”或“B”)中觀察到白色的Fe(OH)2

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

(14分)銅及其化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用。
Ⅰ、銅可采用如下方法制備:
方法一:火法煉銅:Cu2S + O2  2Cu + SO2
方法二:濕法煉銅:CuSO+ Fe FeSO+ Cu
上述兩種方法中,你認(rèn)為哪種方法更好        ,原因是         (寫出1條原因即可)。分別用火法煉銅與濕法煉銅生產(chǎn)640gCu,則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)之比為                 。
Ⅱ、印刷電路板上使用的銅需要回收利用。
用FeCl3溶液浸泡印刷電路板制備CuCl2·2H2O晶體,實(shí)驗(yàn)室模擬回收過程如下:

①步驟2中反應(yīng)的離子方程式是                    。
②步驟5中蒸發(fā)濃縮CuCl2溶液時(shí),要滴加濃鹽酸,目的是________________ (用化學(xué)方程式并結(jié)合簡要文字說明),再經(jīng)冷卻、結(jié)晶、過濾,得到CuCl2·2H2O晶體。
③步驟4中洗滌沉淀的操作為                                     
④步驟3中可選用的“試劑1”是      (寫出一種即可),目的是使溶液的pH升高到4,此時(shí)Fe3+濃度為                    [Ksp(Fe(OH)3)=4×10-38]。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:問答題

(14分)堿式硫酸鐵[Fe(OH)SO4]是一種新型高效絮凝劑,常用于污水處理,在醫(yī)療上也可用于治療消化性潰瘍出血。工業(yè)上利用廢鐵屑(含少量氧化鋁等)生產(chǎn)堿式硫酸鐵的工藝流程如下所示:

部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時(shí)溶液的pH如表所示:
沉淀物
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Al(OH)3
開始沉淀
2.3
7.5
3.4
完全沉淀
3.2
9.7
4.4
請(qǐng)回答下列問題:
(1)加入少量NaHCO3的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,除去Al3,①pH的范圍__________,②寫出可能發(fā)生的離子方程式:________________。
(2)在實(shí)際生產(chǎn)中,反應(yīng)Ⅱ中常同時(shí)通入O2,以減少NaNO2的用量,O2與NaNO2在反應(yīng)中均作__________。若參與反應(yīng)的O2有11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),則相當(dāng)于節(jié)約NaNO2的物質(zhì)的量為________。
(3)堿式硫酸鐵溶于水后產(chǎn)生的Fe(OH)2可部分水解生成Fe2(OH),該水解反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________。
Fe(OH)3的Ksp=____________。(提示,開始沉淀c(Fe3+)濃度為1.0×10-5mol/L)
(4)在醫(yī)藥上常用硫酸亞鐵與硫酸、硝酸的混合液反應(yīng)制備堿式硫酸鐵。根據(jù)我國質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品中不得含有Fe2及NO。為檢驗(yàn)所得的產(chǎn)品中是否含有Fe2,應(yīng)使用的試劑為________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:問答題

(14分)固體A可用于工業(yè)上生產(chǎn)硫酸,各物質(zhì)間轉(zhuǎn)化如下圖。其中C為紅棕色粉
末,D為能使品紅溶液褪色的無色氣體。

請(qǐng)回答:
(1)F的電子式為_________。
(2)若測得生成C和D的質(zhì)量比為5:8,則A的化學(xué)式為______________。
(3)將D通入H溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_____________。
(4)物質(zhì)的量濃度均為0.lmol/L的G和H的混合溶液中,離子濃度由大到小的順序
為____________。
(5)有人用電解某飽和溶液的方法同時(shí)制備G的濃溶液和濃氫氧化鈉溶液,如圖所
示。則:

①a端為電源的_________(填“正極”或“負(fù)極”)。
②N口收集的物質(zhì)為__________(填化學(xué)式,下同。);
Q口收集的為_________濃溶液。
③某物質(zhì)的飽和溶液最好選用___________(填試劑名稱)。
④陽極的電極反應(yīng)式為____________。
(6)檢驗(yàn)H中金屬陽離子的方法___________。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:問答題

(14分)甲學(xué)生對(duì)Cl2與FeCl2和KSCN混合溶液的反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

(1)B中反應(yīng)的離子方程式是____。
(2)A中溶液變紅的原因是____。
(3)為了探究現(xiàn)象II的原因,甲同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
①取A中黃色溶液于試管中,加入NaOH溶液,有紅褐色沉淀生成,則溶液中一定存在     。
②取A中黃色溶液于試管中,加入過量的KSCN溶液,最終得到紅色溶液。
甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)證明產(chǎn)生現(xiàn)象Ⅱ的原因是SCN與Cl2發(fā)生了反應(yīng)。
(4)甲同學(xué)猜想SCN可能被Cl2氧化了,他又進(jìn)行了如下研究。
資料顯示:SCN的電子式為
①甲同學(xué)認(rèn)為SCN中碳元素沒有被氧化,理由是         。
②取A中黃色溶液于試管中,加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,由此證明SCN中被氧化的元素是          。
③通過實(shí)驗(yàn)證明了SCN中氮元素轉(zhuǎn)化為NO3-,他的實(shí)驗(yàn)方案是____。
④若SCN與Cl2反應(yīng)生成1 mol CO2,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是      mol。

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列有關(guān)說法正確的是
A.陶瓷的主要成分是碳酸鈣
B.用鐵容器存放濃鹽酸
C.工業(yè)上利用氨氣制硝酸屬于人工固氮
D.硅是制造半導(dǎo)體的常用材料

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:單選題

下列圖示中能較長時(shí)間看到Fe(OH)2白色沉淀的有


A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ
B.Ⅰ、Ⅱ、III、Ⅳ、Ⅵ
C.Ⅰ、III、Ⅴ
D.Ⅰ、Ⅱ、III、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ

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科目:高中化學(xué) 來源:不詳 題型:填空題

甲、乙為單質(zhì),丙、丁為化合物,它們之間存在如下圖所示的轉(zhuǎn)化關(guān)系。

(1)若甲、乙均為非金屬,丙為氧化物,則:
①乙為氧化產(chǎn)物時(shí),乙可能是________(填一種物質(zhì)的化學(xué)式),按照元素周期表推測,此時(shí)反應(yīng)物甲可能是________(填一種物質(zhì)的化學(xué)式);
②乙為還原產(chǎn)物時(shí),丁所屬的物質(zhì)類別是________。
(2)若該轉(zhuǎn)化關(guān)系為我國古代濕法冶煉金屬乙的原理,寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式________。若該轉(zhuǎn)化關(guān)系為高溫火法冶煉金屬乙的原理,且同時(shí)生成的丁是一種有刺激性氣味的氣體,則丙可能為________(填一種物質(zhì)的化學(xué)式)。

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