Question

銅單質(zhì)及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)和科研中有重要作用．
（1）已知：2Cu₂O（s）+O₂（g）=4CuO（s）△H=-292kJ?mol^-1
2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1
請(qǐng)寫出用足量炭粉還原CuO（s）制備Cu₂O（s）的熱化學(xué)方程式：

 

；
（2）現(xiàn)用氯化銅晶體（CuCl₂?2H₂O，含氯化亞鐵雜質(zhì)）制取純凈的CuCl₂?2H₂O．先將其制成水溶液，后按如圖步驟進(jìn)行提純：

已知Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH見下表

金屬離子	Fe3+	Fe2+	Cu2+
氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH	1.9	7.0	4.7
氫氧化物完全沉淀時(shí)的pH	3.2	9.0	6.7

請(qǐng)回答下列問題：
①現(xiàn)有氧化劑NaClO、H₂O₂、KMnO₄，X加哪種好，為什么？

 

；該反應(yīng)的離子方程式為

 

．
②溶液II中除Cu²⁺外，還有

 

金屬離子，如何檢驗(yàn)其存在

 

．
③物質(zhì)Y不能為下列的

 

a．CuO  b．Cu（OH）₂  c．CuCO₃ d．Cu₂（OH）₂CO₃ e．CaO   f．NaOH．

Answer 1

考點(diǎn)：反應(yīng)熱和焓變,物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

分析：（1）由足量炭粉還原CuO（s）制備Cu₂O（s）寫出目標(biāo)熱化學(xué)反應(yīng)方程式，然后用已知兩個(gè)熱化學(xué)方程式構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)反應(yīng)式，根據(jù)蓋斯定律計(jì)算焓變；
（2）①加入氧化劑的目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子，同時(shí)不能引入新的雜質(zhì)，H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2 Fe³⁺+2H₂O，產(chǎn)物是水不引入新的雜質(zhì)；
②溶液II中除Cu²⁺外還含有H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2 Fe³⁺+2H₂O生成的Fe³⁺，用KSCN溶液檢測(cè)其是否存在；
③加入的物質(zhì)Y可調(diào)節(jié)，使Fe³⁺全部沉淀，同時(shí)不引進(jìn)新雜質(zhì)；

解答： 解：（1）已知：①2Cu₂O（s）+O₂（g）=4CuO（s）△H=-292kJ?mol^-1     
②2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1
根據(jù)蓋斯定律，②-①得4CuO（s）+2C（s）=2CO（g）+2Cu₂O（s），△H=+71kJ?mol^-1
即2CuO（s）+C（s）=CO（g）+Cu₂O（s）△H=+35.5kJ?mol^-1
故答案為：2CuO（s）+C（s）=CO（g）+Cu₂O（s）△H=+35.5kJ?mol^-1．
（2）①加入氧化劑的目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子，過氧化氫氧化亞鐵離子的離子方程式為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，由于產(chǎn)物是水，不引入新的雜質(zhì)，因此氧化劑選擇過氧化氫，
故答案為：H₂O₂好，不引入雜質(zhì)離子；H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
②溶液II中除Cu²⁺外還含有H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O生成的Fe³⁺，取試管少量溶液Ⅱ，滴加KSCN溶液，溶液若變紅色，證明溶液Ⅱ含有Fe³⁺，若溶液不變紅色，則證明不含F(xiàn)e³⁺，
故答案為：Fe³⁺；取少量溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，證明含F(xiàn)e³⁺．若溶液不變紅色，則證明不含F(xiàn)e³⁺；
③加入的物質(zhì)Y可調(diào)節(jié)，使Fe³⁺全部沉淀，同時(shí)不引進(jìn)新雜質(zhì)，所以可以用Cu（OH）₂、CuCO₃、CuO、Cu₂（OH）₂CO₃等，若用CaO、NaOH均引入新的雜質(zhì)離子，
故答案為：ef；

點(diǎn)評(píng)：本題綜合性強(qiáng)，涉及利用蓋斯定律計(jì)算反應(yīng)熱和物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、物質(zhì)分離的實(shí)驗(yàn)基本操作，物質(zhì)性質(zhì)的理解和掌握是解題關(guān)鍵，題目難度中等．