分析 將粗氧化銅(含少量氧化亞鐵及不溶于酸的雜質(zhì))溶于過量硫酸,生成FeSO4、CuSO4,然后過濾,得到沉淀I為不溶于酸的雜質(zhì),溶液A中溶質(zhì)為FeSO4、CuSO4和H2SO4,向溶液A中加入X調(diào)節(jié)pH過濾,得到溶液B,向溶液B中加入Cu(OH)2調(diào)節(jié)pH過濾,得到沉淀II,除去FeSO4、CuSO4和H2SO4中的FeSO4,根據(jù)氫氧化物沉淀需要的pH知,應(yīng)該先將FeSO4氧化為鐵鹽,為不引進新的雜質(zhì),氧化劑X應(yīng)該為Cl2或H2O2,然后向溶液中加入Cu(OH)2調(diào)節(jié)溶液的pH,所以沉淀II為Fe(OH)3,然后將溶液C蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到CuSO4•5H2O,最后在HCl氛圍中加熱CuSO4•5H2O得到CuSO4.
(1)根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)和藥品的用量來分析溶液A中所含溶質(zhì);獲得純凈的硫酸銅晶體,選用除去鐵離子和亞鐵離子,由于亞鐵離子不易完全除去,應(yīng)該使用氧化劑將亞鐵離子氧化成鐵離子,并且選用的氧化劑不能引進雜質(zhì)離子、不能污染空氣,據(jù)此進行解答;
(2)加入堿式碳酸銅或氧化銅后,不引入新的雜質(zhì),并可降低溶液中H+濃度,控制溶液的pH在3.7~5.2之間,使Fe3+水解轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,而Cu2+不水解;
(3)根據(jù)Fe(OH)3的沉淀PH可知,通過調(diào)節(jié)pH可以使Fe3+沉淀完全但不能引入新的雜質(zhì).
解答 解:(1)氧化銅和氧化亞鐵分別與硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和硫酸亞鐵,又硫酸過量,則溶質(zhì)A的主要成分為:FeSO4、CuSO4、H2SO4,
根據(jù)實驗流程可知,測量氧化銅含量,需要獲得純凈的硫酸銅晶體,應(yīng)該先除去亞雜質(zhì)鐵離子、鐵離子,由于亞鐵離子完全沉淀的pH=9.6,此時銅離子也完全沉淀,而鐵離子完全沉淀的pH=3.7,此時銅離子沒有生成沉淀,所以應(yīng)該加入X將亞鐵離子氧化成鐵離子,并且選用的氧化劑不能引進雜質(zhì)離子,不能產(chǎn)生污染大氣的氣體,所以應(yīng)該選用②(雙氧水),2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,符合要求,鐵粉具有還原性,氯水、高錳酸鉀具有氧化性,但引入新的雜質(zhì),
故答案為:CuSO4、FeSO4、H2SO4;②;將亞鐵離子氧化成鐵離子;
(2)因為入堿式碳酸銅或氧化銅后,不引入新的雜質(zhì),并可降低溶液中H+濃度,控制溶液的pH在3.7~5.2之間,使Fe3+水解轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3,而Cu2+不水解,
故答案為:BD;
(3)制取無水硫酸銅,應(yīng)該先除去亞雜質(zhì)鐵離子、鐵離子,通過氧化劑氧化亞鐵離子,F(xiàn)e(OH)3的沉淀PH3.7,通過調(diào)節(jié)pH=4,可以使Fe3+沉淀完全但不能引入新的雜質(zhì),
故答案為:使Fe3+沉淀完全,生成Fe(OH)3.
點評 本題考查了無水硫酸銅的制備,涉及物質(zhì)制備實驗設(shè)計、物質(zhì)分離的實驗基本操作,注意理解和掌握物質(zhì)性質(zhì)和實驗原理是解題關(guān)鍵,題目難度中等.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 金屬性:Li<Na<K | B. | 沸點:HF<HCl<HBr<HI | ||
C. | 穩(wěn)定性:HCl>H2S>PH3 | D. | 還原性:F-<Cl-<Br- |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 混合氣體密度恒定不變 | |
B. | 混合氣體的顏色不再改變 | |
C. | H2、I2、HI的濃度相等 | |
D. | H2、I2、HI在混合氣體中體積分數(shù)相等 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | Ag+、NO3-、Na+、Cl- | B. | K+、HCO3-、Cl-、Al3+ | ||
C. | NO3-、Fe2+、H+、Br- | D. | K+、Cl-、SO42-、NH4+ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 在溫度、壓強一定的條件下,焓因素和熵因素共同決定一個化學(xué)反應(yīng)的方向 | |
B. | 溫度、壓強一定時,放熱的熵增加的反應(yīng)不一定能自發(fā)進行 | |
C. | 反應(yīng)焓變是決定反應(yīng)能否自發(fā)進行的唯一因素 | |
D. | 能夠自發(fā)進行的反應(yīng)就一定能夠發(fā)生并完成 |
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