2.已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有強氧化性.將溶液中的Cu2+、Fe2+、Fe3+沉淀為氫氧化物,所需溶液的pH分別為6.4、9.6、3.7.現(xiàn)由含F(xiàn)eCl2雜質(zhì)的氯化銅晶體(CuCl2•2H2O),為制取純凈的CuCl2•2H2O,首先將其配制成水溶液,然后按圖示步驟進行提純:
請回答下列問題:
(1)本實驗最適合的氧化劑是C(填下面的序號)
A.K2Cr2O7        B.NaClO         C.H2O2        D.KMnO4
(2)物質(zhì)Y是CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3;(用化學(xué)式表示)
(3)本實驗用堿沉淀法能否達到目的?不能;原因是加堿的同時Cu2+也會使生成沉淀;
(4)除去Fe3+的原理是Fe3+會水解生成Fe(OH)3沉淀和H+,加入的CuO等可以消耗掉H+,使Fe3+的水解平衡向正方向移動,從而沉淀完全;

分析 由題給數(shù)據(jù)可知Fe3+易生成Fe(OH)3沉淀而除去,加入氧化劑X的目的是把亞鐵離子氧化,為避免引入新雜質(zhì),應(yīng)用過氧化氫;加入試劑Y的目的是調(diào)節(jié)pH使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀,過濾除去沉淀,對濾液進行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到氯化銅晶體.
(1)加入氧化劑的目的為除去Fe2+,除雜時,不能引入新的雜質(zhì);
(2)物質(zhì)Y的作用是調(diào)節(jié)溶液的pH,據(jù)此來選擇合適的試劑;
(3)加堿的同時Cu2+也會生成沉淀;
(4)氫氧化銅能促進三價鐵離子的水解,結(jié)合難溶電解質(zhì)的溶解平衡分析.

解答 解:由題給數(shù)據(jù)可知Fe3+易生成Fe(OH)3沉淀而除去,加入氧化劑X的目的是把亞鐵離子氧化,為避免引入新雜質(zhì),應(yīng)用過氧化氫;加入試劑Y的目的是調(diào)節(jié)pH使鐵離子生成氫氧化鐵沉淀,過濾除去沉淀,對濾液進行蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾得到氯化銅晶體.
(1)根據(jù)題意,加入氧化劑X可把Fe2+氧化為Fe3+,而沒有增加新雜質(zhì),所以X為H2O2,故答案為:C;
(2)結(jié)合題示,調(diào)節(jié)pH至3.7,使Fe3+全部沉淀,所以Y最好為CuO或Cu(OH)2或CuCO3,CuCl2不能調(diào)節(jié)pH,故答案為:CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3;
(3)加堿的同時Cu2+也會生成沉淀;故答案為:不能;加堿的同時Cu2+也會生成沉淀;
(4)Fe3+水解顯酸性,有關(guān)離子方程式Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,加入氫氧化銅和溶液中氫離子反應(yīng):Cu(OH)2+2H+═Cu2++2H2O,使水解平衡向正反應(yīng)方向一定,總反應(yīng)式為:2Fe3++3Cu(OH)2═2Fe(OH)3+3Cu2+,
故答案為:Fe3+會水解生成Fe(OH)3沉淀和H+,加入的CuO等可以消耗掉H+,使Fe3+的水解平衡向正方向移動,從而沉淀完全.

點評 本題考查物質(zhì)的分離、提純的實驗設(shè)計,為高頻考點,側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查,題目多角度考查學(xué)生的閱讀獲取信息能力、對工藝流程理解與實驗條件控制、實驗方案的評價、物質(zhì)分離提純除雜等有關(guān)實驗操作以及在新情境下綜合運用知識解決問題的能力.題目難度中等,要求學(xué)生要有扎實的實驗基礎(chǔ)知識和靈活應(yīng)用信息解決問題的能力,注意基礎(chǔ)知識的全面掌握.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.無色的混合氣體甲,可能含有NO、CO2、NO2、NH3、N2、HCl中的某幾種.將100mL甲氣體經(jīng)過右圖實驗的處理,結(jié)果得到酸性溶液,且最終幾乎無氣體剩余.則甲氣體的組成為( 。  
A.NH3、NO2、N2B.NH3、NO、CO2C.HCl、NO2、CO2D.NO、CO2、N2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.某密閉容器中有如下可逆反應(yīng):A(氣)+2B(氣)?2C(氣)(正反應(yīng)放熱),達到平衡后,若改變反應(yīng)條件將變化的情況填入空格:(填增大、減小、不變)
(1)升高溫度,B的轉(zhuǎn)化率減小,v(正)增大,v(逆)增大.
(2)加入催化劑,A的物質(zhì)的量不變.
(3)縮小容器的體積,則C的物質(zhì)的量增大,A的轉(zhuǎn)化率增大.
(4)若溫度和體積不變,反應(yīng)從A、B起達到平衡,在這個變化過程中,容器內(nèi)混合氣體的總質(zhì)量不變,容器內(nèi)壓強減小.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.在高溫下,用一氧化碳還原m g氧化鐵,得到n g鐵,已知氧的相對原子質(zhì)量為16,則鐵的相對原子質(zhì)量為( 。
A.$\frac{24n}{m-n}$B.$\frac{n}{24(m-n)}$C.$\frac{m-n}{8}$D.$\frac{2(m-n)}{3n}$

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

18.在標準狀況下,36.5g氫氣和氯氣的混合氣體的體積為22.4L.
(1)計算混合氣體中含有氯氣的物質(zhì)的量是多少?
(2)施加一定條件,使混合氣體充分反應(yīng),然后將反應(yīng)后的氣體通入80g H2O中,所得溶液的密度為1.16g•cm-3,則所得溶液的物質(zhì)的量濃度是多少?
(3)取上述所得溶液50mL.向該溶液中逐滴加人1mol•L-1 Na2CO3溶液,并不斷攪拌使之充分反應(yīng),求最多可生成的氣體在標準狀況下的體積(假設(shè)生成的CO2氣體全部排出).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.下列關(guān)于糖類物質(zhì)的敘述中,正確的是( 。
A.纖維素被人體消化吸收后提供營養(yǎng)物質(zhì)
B.能發(fā)生水解反應(yīng)的不一定是糖類,但糖類一定能發(fā)生水解反應(yīng)
C.沒有成熟的蘋果汁遇碘變藍色,成熟的蘋果汁能還原新制氫氧化銅懸濁液
D.1 mol二糖完全水解一定能夠生成2 mol葡萄糖

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.下列敘述正確的是( 。
A.同主族金屬元素的原子半徑越大,熔點越高
B.離子晶體固態(tài)或熔融狀態(tài)下都能導(dǎo)電
C.原子最外層有3個電子的元素一定是主族元素
D.溫度越高,金屬晶體的導(dǎo)電性越好

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān).下列敘述正確的是( 。
A.煤的氣化和石油的分餾均屬物理變化
B.為改善食物的色、香、味并防止變質(zhì),可在其中加入大量食品添加劑
C.14C可用于文物年代的鑒定,14C與12C互為同素異形體
D.葡萄糖注射液不能產(chǎn)生丁達爾效應(yīng)現(xiàn)象,不屬于膠體

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

12.目前廣泛使用的工業(yè)合成氨方法是用氮氣和氫氣在一定條件下化合.
已知:N2(g)+O2(g)═2NO(g)△H=+180.5kJ/mol
4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g)△H=-905kJ/mol
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-483.6kJ/mol
(1)寫出工業(yè)合成氨的熱化學(xué)方程式:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-92.4kJ/mol.
(2)實驗室模擬合成氨,在2L密閉容器中投入1molN2 和3mol H2,容器中氨氣的體積分數(shù)隨時間變化如圖所示.則0~10min,NH3的平均速率為0.04mol/(L•min);達平衡時,N2的轉(zhuǎn)化率為40%.
(3)若在(2)達平衡后,保持容器體積及溫度不變,移走0.5molNH3,再達平衡時,N2的體積分數(shù)將增大,平衡常數(shù)不變(填“增大”“減小”或“不變”)

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同步練習(xí)冊答案