4.堿式碳酸銅和氯氣都是用途廣泛的化工原料.
(1)工業(yè)上可用酸性刻蝕廢液(主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H+、Cl-)制備堿式碳酸銅,其制備過程如下:

已知:Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下:
物質(zhì)Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3
開始沉淀pH4.25.81.2
完全沉淀pH6.78.33.2
①氯酸鈉的作用是將Fe2+氧化成Fe3+并最終除去;
②反應(yīng)A后調(diào)節(jié)溶液的pH范圍應(yīng)為3.2-4.2.
③第一次過濾得到的產(chǎn)品洗滌時(shí),如何判斷已經(jīng)洗凈?取最后一次洗滌液,加入硝酸銀、稀硝酸,無沉淀生成則表明已洗滌干凈.
④造成藍(lán)綠色產(chǎn)品中混有CuO雜質(zhì)的原因是反應(yīng)B的溫度過高.
(2)已知在某溫度下Fe(OH)3的容度積常數(shù)Ksp=[Fe(OH)3]=1.0×10-38,已知在該溫度下溶液中Fe3+離子濃度小于1×10-5mol/L時(shí),該離子已沉淀完全.則該沉淀完全所需要的pH為3.3.

分析 (1)①工業(yè)上可用酸性刻蝕廢液(主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H +、Cl-)制備堿式碳酸銅,流程分析,加入氯酸鈉的作用是氧化劑作用,氧化亞鐵離子為鐵離子易于除去;
②依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析,鐵離子全部沉淀,銅離子不沉淀的PH范圍為3.2-4.2;
③檢驗(yàn)洗滌是否干凈,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)濾液中是否含有氯離子證明是否洗滌干凈;
④藍(lán)綠色產(chǎn)品中混有CuO雜質(zhì)可能的元嬰是氫氧化銅咋溫度較高會發(fā)生分解生成氧化銅;
(2)鐵離子的濃度小于1×10-5mol•L-1時(shí)就認(rèn)為沉淀完全,則c(OH- )=$\root{3}{\frac{Ksp[Fe(OH)_{3}]}{c(F{e}^{3+})}}$,再根據(jù)水的離子積常數(shù)計(jì)算溶液的氫離子濃度,從而確定其pH.

解答 解:(1)①工業(yè)上可用酸性刻蝕廢液(主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H +、Cl-)制備堿式碳酸銅,流程分析,加入氯酸鈉的作用是氧化劑作用,氧化亞鐵離子為鐵離子,調(diào)節(jié)溶液PH易于把鐵離子沉淀除去,
故答案為:將Fe2+氧化成Fe3+并最終除去;    
②流程分析可知,分離除雜的方法是通過調(diào)節(jié)溶液PH大于3.2,小于4.2,使鐵離子全部沉淀完全,銅離子不沉淀,達(dá)到分離的目的,故答案為:3.2-4.2;
③沉淀表面會含有氯化鈉溶液,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)是否含有氯離子的方法可以檢驗(yàn)是否洗滌干凈,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為:取最后一次洗滌液,加入硝酸銀、稀硝酸,無沉淀生成則表明已洗滌干凈,故答案為:取最后一次洗滌液,加入硝酸銀、稀硝酸,無沉淀生成則表明已洗滌干凈;
④造成藍(lán)綠色產(chǎn)品中混有CuO雜質(zhì)的原因是B步驟溫度過高,生成氫氧化銅會分解生成氧化銅,故答案為:反應(yīng)B的溫度過高;
(2):(1)鐵離子的濃度小于1×10-5mol•L-1時(shí)就認(rèn)為沉淀完全,則c(OH- )=$\root{3}{\frac{Ksp[Fe(OH)_{3}]}{c(F{e}^{3+})}}$=$\root{3}{\frac{8×1{0}^{-38}}{1×1{0}^{-5}}}$=2×10-11mol/L,c(H+)=$\frac{1{0}^{14}}{2×1{0}^{-11}}$mol/L=5×10-4mol/L,pH=-lg5×10-4=3.3,故答案為:3.3.

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)分離方法和物質(zhì)性質(zhì)的分析判斷和難溶電解質(zhì)的溶解平衡,Ksp的計(jì)算,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.既可用來鑒別乙烷和乙烯,又可用來除去乙烷中乙烯得到純凈乙烷的是( 。
A.通入足量的酸性KMnO4溶液B.在Ni催化、加熱條件下通入H2
C.通過足量的溴水D.通過足量的NaOH溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.下列不是離子化合物的是( 。
A.H2OB.CaI2C.KOHD.NaNO3

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13.下表是部分短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià),根據(jù)表中信息判斷正確的是以下敘述正確的是( 。
元素代號LMQRT
原子半徑/nm0.1600.1430.0890.1020.074
主要化合價(jià)+2+3+2+6、-2-2
A.氫化物的沸點(diǎn)為H2T<H2R
B.M和T形成的化合物既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)
C.單質(zhì)與等濃度的稀鹽酸反應(yīng)的劇烈程度為Q>L
D.L2+與R2-的核外電子數(shù)相等

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

20.硫及其化合物在生產(chǎn)及生活中有著廣泛的應(yīng)用.
(1)硫單質(zhì)的結(jié)構(gòu)有多種形式,其中一種的球棍模型如圖()所示,該單質(zhì)與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)產(chǎn)物之一為Na2SO3,寫出該反應(yīng)的離子方程式:3S8+48OH-=16S2-+8SO32-+24H2O.
(2)有200mL含有BaCl2和Ba(NO32的稀溶液,將其均勻分為兩份,向其中一份中緩慢通入足量SO2,最終得到a mol沉淀(設(shè)硫元素全部轉(zhuǎn)化為沉淀),此過程中的(總)反應(yīng)離子方程式為:3Ba2++2NO3-+2H2O+3SO2=3BaSO4+4H++2NO.原溶液中c(NO3-)=$\frac{20a}{3}$(用含a的數(shù)值表示);向另一份溶液中加入0.005mol SO3后,溶液的pH的值為1.
(3)Al2S3只能用干法制備而不能用濕法制備,其原因是(用方程式表示)Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑.
(4)Na2S2O3常用語準(zhǔn)確測量碘溶液中c(I2),某同學(xué)準(zhǔn)確量取20.00mL碘的溶液及適當(dāng)?shù)闹甘緞┎⒅糜阱F形瓶中,然后用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),最終消耗了濃度為c mol/L的Na2S2O3溶液V mL(滴定中的反應(yīng)為:2S2O32-+I2═2I-+S4O62-)則滴定中點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為溶液由藍(lán)色變化為無色,溶液中c(I2)=0.025cVmol/L.
(5)BaSO4既難溶于水也難溶于一般的酸,但可利用Na2CO3溶液、鹽酸將其轉(zhuǎn)化為BaCl2,已知25℃時(shí),Ksp(BaSO4)=1.0×10-10;Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,則BaSO4轉(zhuǎn)化為BaCO3反應(yīng)的平衡常數(shù)K=0.04,若用濃度為2.5mol/L的Na2CO3溶液溶解1mol BaSO4,則所用Na2CO3溶液的體積至少為10L(忽略溶液體積的變化).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.下列變化不能直接實(shí)現(xiàn)的是(  )
A( HCl)→B(Cl2)→C(Ca(ClO)2)→D(HClO)→E(CO2
A.A→BB.B→CC.C→DD.D→E

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16.在MgCl2、KCl、K2SO4三種鹽的混合溶液中,若K+、Cl-各1.5mol,Mg2+為0.5mol,求SO42-的物質(zhì)的量0.5mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)如下表:下列敘述正確的是(  )
元素代號LMXRT
原子半徑/nm0.1600.1430.1020.0890.074
主要化合價(jià)+2+3+6,-2+2-2
A.R的氧化物對應(yīng)的水化物可能具有兩性
B.離子半徑大小:r(M3+)>r(T2-
C.X單質(zhì)在氧氣中燃燒生成XO3
D.L、X形成的簡單離子核外電子數(shù)相等

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

14.用單線橋表示下列反應(yīng)方程式電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
(1)2H2S+SO2═3S+2H2O
(2)2KClO3$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O2
氧化產(chǎn)物:還原產(chǎn)物=3:2
(3)2FeCl2+Cl2═2FeCl3
(4)8NH3+3Cl2═N2+6NH4Cl
被氧化的氨氣:參加反應(yīng)的氨氣=1:4.

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