鐵、銅單質(zhì)及其化合物應(yīng)用范圍很廣。現(xiàn)有含氯化亞鐵雜質(zhì)的氯化銅晶體(CuCl2·2H2O),為制取純凈的CuCl2·2H2O,首先將其制成水溶液,然后按如圖步驟進(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的pH見下表:
Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ | |
氫氧化物開始沉淀時的pH | 1.9 | 7.0 | 4.7 |
氫氧化物完全沉淀時的pH | 3.2 | 9.0 | 6.7 |
請回答下列問題:
(1)加入氧化劑的目的是 。
(2)最適合作氧化劑X的是 。
A.K2Cr2O7 B.NaClO C.H2O2 D.KMnO4
(3)加入的物質(zhì)Y是 。
(4)若不用物質(zhì)Y而是直接用堿能不能達(dá)到目的? (填“能”或“不能”)。若能,不用回答;若不能,試解釋原因 。
(5)最后能不能直接蒸發(fā)結(jié)晶得到CuCl2·2H2O晶體? (填“能”或“不能”)。若能,不用回答;若不能,回答該如何操作?
。
(6)若向溶液Ⅱ中加入碳酸鈣,產(chǎn)生的現(xiàn)象是
。
.【解析】(1)由Cu2+、Fe3+和Fe2+的氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時的pH知,當(dāng)Fe2+開始沉淀時,Cu2+已經(jīng)沉淀完全;而當(dāng)Fe3+沉淀完全時,Cu2+尚未沉淀,所以除去Cu2+中的Fe2+時,需將Fe2+氧化成Fe3+后除去。
(2)加入的氧化劑能把Fe2+氧化成Fe3+,同時又不能引入新雜質(zhì),所以應(yīng)選用H2O2。
(3)當(dāng)除去Cu2+中的Fe3+時,可以利用Fe3+的水解:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,所以加入的物質(zhì)Y應(yīng)具有以下條件:①能與H+反應(yīng),水解平衡向正反應(yīng)方向移動,從而使Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀而除去;②不能引入新雜質(zhì),滿足該條件的物質(zhì)Y可以是CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3。
(4)若直接加堿使Fe3+沉淀的同時,也能使Cu2+沉淀。
(5)若直接蒸發(fā)結(jié)晶將得不到CuCl2·2H2O晶體,因為在對CuCl2溶液蒸發(fā)的過程中,CuCl2水解產(chǎn)生的HCl從溶液中揮發(fā)出來,導(dǎo)致CuCl2水解平衡向正反應(yīng)方向移動,最終得到CuO或Cu(OH)2,而得不到CuCl2·2H2O晶體。為了抑制CuCl2水解,應(yīng)在HCl氣流中加熱蒸發(fā)結(jié)晶。
(6)在溶液Ⅱ中存在FeCl3、CuCl2的水解平衡,溶液呈酸性,加入的碳酸鈣與水解產(chǎn)生的H+反應(yīng),導(dǎo)致c(H+)減小,水解平衡向正反應(yīng)方向移動,直至反應(yīng)完全,所以產(chǎn)生氣泡和沉淀,同時碳酸鈣溶解。
答案:(1)將Fe2+氧化成Fe3+,便于生成沉淀與Cu2+分離
(2)C
(3)CuO[Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3也可以]
(4)不能 加堿使Fe3+沉淀的同時也能使Cu2+沉淀
(5)不能 應(yīng)在HCl氣流中加熱蒸發(fā)結(jié)晶
(6)碳酸鈣溶解,產(chǎn)生氣泡和沉淀
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
質(zhì)譜圖顯示,某化合物的相對分子質(zhì)量為74,燃燒實驗發(fā)現(xiàn)其分子內(nèi)碳、氫原子個數(shù)之比為2∶5,核磁共振氫譜顯示,該物質(zhì)中只有兩種類型的氫原子。關(guān)于該化合物的描述中,正確的是( )
A.該化合物可能為1-丁醇
B.該化合物可能為2-丁醇的同分異構(gòu)體
C.該化合物為乙醚
D.該化合物為乙醚的同系物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
下列說法中錯誤的是 ( )
A.化學(xué)反應(yīng)中的能量變化通常表現(xiàn)為熱量的變化
B.化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能量變化的主要原因
C.需要加熱才能發(fā)生的反應(yīng)一定是吸熱反應(yīng)
D.反應(yīng)物總能量和生成物總能量的相對大小決定了反應(yīng)是放出能量還是吸收能量
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
下列運用與碳酸鈉或碳酸氫鈉能發(fā)生水解的事實無關(guān)的是( )
A.實驗室盛放碳酸鈉溶液的試劑瓶必須用橡膠塞而不能用玻璃塞
B.泡沫滅火器用碳酸氫鈉溶液和硫酸鋁溶液,使用時只需將其混合就可產(chǎn)生大量二氧化碳泡沫
C.廚房中常用碳酸鈉溶液洗滌餐具上的油污
D.可用碳酸鈉與醋酸制取少量二氧化碳
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
常溫下,下列溶液中的微粒濃度關(guān)系正確的是( )
A.新制氯水中加入固體NaOH:c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(OH-)
B.pH=8.3的NaHCO3溶液:c(Na+)>c(HC)>c(C)>c(H2CO3)
C.pH=11的氨水與pH=3的鹽酸等體積混合:
c(Cl-)=c(N)>c(OH-)=c(H+)
D.0.2 mol·L-1CH3COOH溶液與0.1 mol·L-1NaOH溶液等體積混合:2c(H+)-2c(OH-)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
下列有關(guān)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的說法中,正確的是( )
A.分子中鍵長由小到大:HF<HCl<HBr<HI
B.分子中化學(xué)鍵的極性由小到大:HF<HCl<HBr<HI
C.碳元素的電負(fù)性小于氧元素,每個CO2分子中有4個σ鍵
D.Na、Mg、Al三種元素,其第一電離能由大到小的順序為Na>Mg>Al
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
下列物質(zhì)分離提純的方法不正確的是
A.用工業(yè)酒精制無水乙醇選擇裝置③ B.提純含砂石的粗苯甲酸選擇裝置①②
C.從溴水中提純溴選擇裝置④ D.苯中混有少量溴苯選擇裝置③
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
在溶液中能大量共存的一組離子或分子是
A.NH4+ 、H+、NO3-、HCO3- B.K+ 、Al3+、SO42-、NH3·H2O
C.Na+、 K+、 SO32-、Cl2 D.Na+ 、CH3COO-、CO32-、OH-
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