以冶铜工厂预处理过的污泥渣(主要成分为 CuO 和 Cu)为原料制备 CuSO4•5H2O 晶体的流程如下 :
已知:①CuO在氨水作用下可以生成 Cu(NH3)4(OH)2
②CuSO4•5 H2O 加热到 4 5℃时开始失水。
请回答:
(1)步骤 l 中,空气的主要作用是____。
(2)下列关于步骤II说法不正确的是____。
A.操作 1 可选择倾析法过滤, 玻璃棒的作用是: 先搅拌, 再引流
B.操作 1 应趁热过滤, 要防止液体 1 中的溶质因冷却而析出
C.操作 1 为抽滤,在加入需抽滤的物质时,用玻璃棒引流液体, 玻璃棒底端需紧贴在滤纸上
D.抽滤时,布氏漏斗的底部斜口面需正对抽滤瓶的抽气口处, 是为了提高抽滤的速率
(3)液体 1 通过步骤 III 与步骤IV可得到CuSO4•5 H2O 晶体 。
①蒸氨过程的生成物均是由两种元素组成的化合物, 则除氨外其余产物的化学式为_____。
②步骤IV中包含多步操作, 将下列步骤按正确的步骤排序(必要时步骤可重复选)。_____→得到固体物质→ ____ →将液体放于蒸发皿中加热→ ____→_____→_____→_____ →得到晶体
a.过滤 b.用玻璃棒不断搅拌溶液 c.用足量稀硫酸溶解固体 d.停止加热 e.至溶液表面析出晶膜
(4)步骤1中分别选用氨水、氨水-碳酸铵混合溶液氨浸时, 铜元素回收率随温度变化如图所示。
①浸取液为氨水时,反应温度控制为 55℃,温度过高铜元素回收率降低的原因是_______。
②浸取液为氨水一碳酸铵混合溶液时,铜元素回收率受温度影响较小的原因可能是______。
(5)为了提高 CuSO4晶体的产率, 实验室还采用以下方法: 将CuSO4 溶液转移至蒸馏烧瓶中, 加入适量冰醋酸, 通过下图所示的装置获取晶体。
①加入适量乙酸的目的是:_____。
②图中接真空泵的作用是:______。
高三化学工业流程中等难度题
以冶铜工厂预处理过的污泥渣(主要成分为 CuO 和 Cu)为原料制备 CuSO4•5H2O 晶体的流程如下 :
已知:①CuO在氨水作用下可以生成 Cu(NH3)4(OH)2
②CuSO4•5 H2O 加热到 4 5℃时开始失水。
请回答:
(1)步骤 l 中,空气的主要作用是____。
(2)下列关于步骤II说法不正确的是____。
A.操作 1 可选择倾析法过滤, 玻璃棒的作用是: 先搅拌, 再引流
B.操作 1 应趁热过滤, 要防止液体 1 中的溶质因冷却而析出
C.操作 1 为抽滤,在加入需抽滤的物质时,用玻璃棒引流液体, 玻璃棒底端需紧贴在滤纸上
D.抽滤时,布氏漏斗的底部斜口面需正对抽滤瓶的抽气口处, 是为了提高抽滤的速率
(3)液体 1 通过步骤 III 与步骤IV可得到CuSO4•5 H2O 晶体 。
①蒸氨过程的生成物均是由两种元素组成的化合物, 则除氨外其余产物的化学式为_____。
②步骤IV中包含多步操作, 将下列步骤按正确的步骤排序(必要时步骤可重复选)。_____→得到固体物质→ ____ →将液体放于蒸发皿中加热→ ____→_____→_____→_____ →得到晶体
a.过滤 b.用玻璃棒不断搅拌溶液 c.用足量稀硫酸溶解固体 d.停止加热 e.至溶液表面析出晶膜
(4)步骤1中分别选用氨水、氨水-碳酸铵混合溶液氨浸时, 铜元素回收率随温度变化如图所示。
①浸取液为氨水时,反应温度控制为 55℃,温度过高铜元素回收率降低的原因是_______。
②浸取液为氨水一碳酸铵混合溶液时,铜元素回收率受温度影响较小的原因可能是______。
(5)为了提高 CuSO4晶体的产率, 实验室还采用以下方法: 将CuSO4 溶液转移至蒸馏烧瓶中, 加入适量冰醋酸, 通过下图所示的装置获取晶体。
①加入适量乙酸的目的是:_____。
②图中接真空泵的作用是:______。
高三化学工业流程中等难度题查看答案及解析
某工厂以孔雀石[主要成分为Cu2(OH)2CO3,含有少量Fe、Si的氧化物]为主要原料制备蓝矾晶体(CuSO4·5H2O),其生产流程如图所示:
已知该条件下,通过调节溶液的酸碱性而使Fe3+、Fe2+、Cu2+生成沉淀的pH分别如下表所示:
物质 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
Fe(OH)3 | 2.2 | 3.2 |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Cu(OH)2 | 4.7 | 6.4 |
回答下列问题:
(1)弃渣的主要成分是____________,Ⅱ中有“洗涤”的操作,其目的是_____________________。
(2)溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。试剂①是一种氧化剂,则试剂①最好为下列中的____________,反应的离子方程式为______________________。
a.Na2O2 b.H2O2 c.Cl2 d.KSCN
(3)根据下图有关数据,你认为工业上氧化操作时应采取措施将反应温度及溶液pH分别控制在_________________,氧化时间为________h左右。
(4)操作Ⅰ中溶液的pH应控制在________范围内。
(5)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,可用KMnO4标准溶液进行滴定,则KMnO4溶液应置于________(填“酸”或“碱”)式滴定管中。若滴定20.00mLA的溶液,用去0.0240mol·L-1KMnO4溶液16.00mL时恰好达到滴定终点,则A溶液中Fe2+的浓度为________________。
高三化学实验题极难题查看答案及解析
孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3,还含少量铁的氧化物和硅的氧化物。以下是实
验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O晶体的流程图:
(1)研磨孔雀石的目的是。浸泡孔雀石的试剂A若选用过量的稀硫酸,则固体a是________ (填化学式)。
(2)试剂B的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+,则试剂B宜选用________ (填序号):
A.酸性KMnO4溶液 B.双氧水 C.浓硝酸 D.氯水
相应的离子方程式为:________。
(3)试剂C用于调节溶液pH,使Fe3+转化为沉淀予以分离。则试剂C宜选用________(填序号):
A.稀硫酸 B.NaOH溶液 C.氨水 D.CuO
固体C的化学式为________。
(4)1 mol氨气通过加热的Cu2(OH)2 CO3可以产生1.5 mol金属铜,则该反应的化学方程式为________。
(5)常温下Fe(OH)3的Ksp=1×10-39,若要将溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,使溶液中c(Fe3+)降低至1×10—3 mol/L,必需将溶液调节至pH=________。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3,还含少量二价铁和三价铁的氧化物及硅的氧化物。以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O晶体的流程图:
(1)试剂A的化学式是_____________;操作Ⅰ的名称是______________;
(2)生成气体X的化学方程式为:_________________________________。
(3)使用试剂B的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+,试剂B最好选用_________
A.酸性KMnO4溶液 B.双氧水 C.浓硝酸 D.氯水
(4)已知:
①试剂C的使用是为了调节溶液的pH,使Fe3+转化为沉淀予以分离。试剂C宜选用__________:
A.稀硫酸 B.NaOH溶液 C.氨水 D.CuO
②为完全除去溶液c中的Fe3+而又不使Cu2+沉淀,则应调节溶液pH的范围为__________。
(5)请设计一种实验方案检验溶液中Fe3+是否完全除去(写出操作步骤、现象和结论) ______。
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孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3还含少量二价铁和三价铁的氧化物及硅的氧化物。以下是实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O晶体的流程图:
(1)试剂A的化学式是__________;操作I的名称是_________;操作Ⅱ用到的仪器有
酒精灯、玻璃棒、_________、坩埚钳和三角架。
(2)生成气体X的化学方程式为 ________。
(3)使用试剂B的目的是将溶液中的Fe2+转化为Fe3+,试剂B最好选用_______(填选项序号)。
A.酸性KMnO4溶液 B.双氧水 C.浓硝酸 D.氯水
写出相应反应的离子方程式:________。
(4)已知
试剂C的使用是为了调节溶液的pH,使Fe3+转化为沉淀予以分离。试剂C宜选用 ___________(填选项序号);
A.稀硫酸 B.NaOH溶液 C.氨水 D.CuO
为完全除去溶液c中的Fe3+而又不使Cu2+沉淀,则应调节溶液pH的范围为_________。
(5)请设计一种实验方案检验溶液中Fe3+是否完全除去(写出操作步骤、现象和结论)______________ 。
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高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
以某含铜矿石[主要成分是FeCuSi3O13(OH)4,含少量SiO2、CaCO3]为原料制备CuSO4·5H2O的流程如下:
已知相关试剂成分和价格如下表所示:
请回答下列问题:
(1)含铜矿石粉碎的目的是_______。
(2)酸浸后的溶液中除了Cu2+外,还含有的金属阳离子是_______。
(3)固体1溶于NaOH溶液的离子方程式为__________。
(4)结合题中信息可知:所选用的试剂1的名称为_______;加入该试剂时,发生反应的离子方程式为_________。
(5)试剂2 可以选择下列物成中的______。滤渣2中一定含有的物质为______(填化学式)。
A. Cu B.CuO C.Cu(OH)2 D.Fe
(6)CuSO4·5H2O用于电解精炼铜时,导线中通过9.632×103C的电量,测得阳极溶解的铜为16.0g。而电解质溶液(原溶液为1 L)中恰好无CuSO4,则理论上阴极质量增加_____g,原电解液中CuSO4的浓度为__ 。已知一个电子的电量为1.6×10-19C)
高三化学填空题困难题查看答案及解析
(10分)信息时代产生的大量电子垃圾对环境构成严重威胁。某研究性学习小组将一批废弃的线路板简单处理后,得到含Cu、Fe及少量Au、Pt等金属的混合物,并用如下流程制备胆矾晶体(CuSO4•5H2O):
已知:部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
阳离子 | Fe3+ | Fe2+ | Cu2+ |
开始沉淀 | 1.5 | 6.4 | 4.2 |
完全沉淀 | 3.2 | 8.9 | 6.7 |
(1)滤渣Ⅰ的主要成份是(写化学式)__________。
(2)反应Ⅱ中加入H2O2的作用是___________________。
(3)生成沉淀反应的离子方程式有______________________。
(4)操作Ⅰ的步骤是 、过滤、洗涤、干燥。
(5)测定胆矾晶体纯度的实验步骤如下:
A. 准确称取3.125g胆矾晶体样品配成100mL溶液;
B. 取10.00 mL溶液于带塞锥形瓶中,加适量水稀释,加入过量KI固体,发生反应:2Cu2+ +4Iˉ= 2CuI↓ + I2
C. 继续向上述混合物中,逐滴加入0.1000 mol·L-1Na2S2O3溶液至恰好完全反应,共消耗12. 00mL Na2S2O3溶液:I2+2S2O= 2Iˉ+S4O, 则样品中胆矾晶体的质量分数______。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
以某含铜矿石[主要成分为FeCu4SiO5(OH)4,含少量SiO2、CuCO3]为原料,制备CuSO4·5H2O的流程如下:
已知:
ⅰ.溶液中离子浓度小于等于1.0×10-5mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。
ⅱ.相关试剂成分和价格如表1所示。
ⅲ.25℃时,该流程中金属离子生成氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全的pH如表2所示。
表1
试剂 | 成分 | 价格/(元·吨-1) |
漂白液 | 含25.2%NaClO | 450 |
双氧水 | 含30%H2O2 | 2400 |
浓硝酸 | 含98%HNO3 | 1500 |
表2
氢氧化物 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe(OH)2 | 7.6 | 9.6 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Cu(OH)2 | 4.0 | 6.5 |
请回答:
(1)FeCu4SiO5(OH)4用氧化物的形式可表示为________。
(2)结合题中信息,所选用的试剂1的名称为________;加入该试剂时,所发生反应的离子方程式为________。
(3)加入试剂2,需调节溶液的pH的合理范围为________。试剂2可以选择下列物质中的________(填字母)。
A.Cu B.CuO
C.Cu(OH)2 D.Fe
(4)25℃时,Cu(OH)2的溶度积常数Ksp[Cu(OH)2]=________。
(5)CuSO4·5H2O溶液可用于电解精炼铜。电解精炼铜时,导线中通过9.632×104C的电量时,理论上阴极质量增加________g。(已知:1个电子的电量为1.6×10-19C)
高三化学简答题困难题查看答案及解析
(13分)废弃物的综合利用既有利于节约资源,又有利于保护环境。实验室利用废旧黄铜(Cu、Zn合金,含少量杂质Fe)制备胆矾晶体(CuSO4·5H2O)及副产物ZnO。制备流程图如下:
已知:Zn及化合物的性质与Al及化合物的性质相似,pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2-。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol/L计算)。
Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | |
开始沉淀的pH | 1.1 | 5.8 | 5.9 |
沉淀完全的pH | 3.0 | 8.8 | 8.9 |
请回答下列问题:
(1)加入ZnO调节pH=a的目的是___________________,a的范围是 。
(2)由不溶物E生成溶液D的化学方程式为______________________________。
(3)滤液A中加入H2O2反应的离子方程式为 。
(4)由溶液D制胆矾晶体包含的主要操作步骤是 。
(5)下列试剂可作为Y试剂的是______。
A.ZnO B.NaOH C.Na2CO3 D.ZnSO4
若在滤液C中逐滴加入盐酸直到过量,则产生的现象是___________________。
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