(2015秋•上海校级月考)某研究性学习小组拟用铜屑与氧化铜混合物与硫酸和硝酸组成的混酸反应来制取CuSO4•5H2O晶体,混酸中硝酸的还原产物为NO,反应过程中不产生SO2,反应后的溶液中不含Cu(NO3)2,反应中固体完全溶解,两种酸均恰好完全反应.设固体混合物的总质量为480g,其中铜屑的质量分数为0.4,480g固体混合物与一定量混酸微热后,充分反应,冷却恰好只得到CuSO4•5H2O,试求原混酸中H2SO4的质量分数(写出计算过程)
高三化学计算题困难题
(2015秋•上海校级月考)某研究性学习小组拟用铜屑与氧化铜混合物与硫酸和硝酸组成的混酸反应来制取CuSO4•5H2O晶体,混酸中硝酸的还原产物为NO,反应过程中不产生SO2,反应后的溶液中不含Cu(NO3)2,反应中固体完全溶解,两种酸均恰好完全反应.设固体混合物的总质量为480g,其中铜屑的质量分数为0.4,480g固体混合物与一定量混酸微热后,充分反应,冷却恰好只得到CuSO4•5H2O,试求原混酸中H2SO4的质量分数(写出计算过程)
高三化学计算题困难题查看答案及解析
某研究性学习小组拟用铜屑与氧化铜混合物与硫酸和硝酸组成的混酸反应来制取CuSO4•5H2O晶体,混酸中硝酸的还原产物为NO,反应过程中不产生SO2,反应后的溶液中不含Cu(NO3)2,反应中固体完全溶解,两种酸均恰好完全反应。设固体混合物的总质量为480g,其中铜屑的质量分数为0.400,480g固体混合物与一定量混酸微热后,充分反应,冷却恰好只得到CuSO4•5H2O,试求(1)混酸中HNO3 与H2SO4的物质的量之比为:___________;(2)原混酸中H2SO4 的质量分数__________。
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高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
(8分)某研究性学习小组用48.0克铜屑与氧化铜的混合物与硫酸和硝酸的混酸100 ml溶液反应制取五水硫酸铜晶体,混酸中硝酸的还原产物为NO,反应过程中不产生SO2,反应后溶液中只有硫酸铜。若在固体混合物中铜屑的质量分数为0.4,试计算:(1)最终制得晶体的质量。(2)混酸中两溶质的物质的量浓度。
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(13分)实验室以含有少量铁的粗铜粉和硫酸与硝酸的混合溶液为原料制备CuSO4·5H2O(胆矾)晶体。设计的工艺流程图如下:
请回答下列问题:
(1)根据反应原理,操作①所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理论配比(物质的量之比)为________。操作②中需要把NO与_____气体混合通入水中,混入该气体的目的是__________________________(用化学方程式表示)。
(2)溶液I中存在一定浓度的Fe3+、Cu2+,在该浓度时生成氢氧化物沉淀的pH如下表。操作③中某学生设计物质X为H2O,若加水调整溶液pH,则Fe(OH)3开始沉淀的pH_______1.9(填“<”、“>”或“=”);而实际操作中一般不用此法调节溶液pH,其主要原因是___________________。
(3)操作④中物质Y为_______。查阅资料知CuSO4·5H2O的溶解度曲线如图所示,则操作⑤应采取的措施是蒸发浓缩、______________、过滤、洗涤、干燥等。
(4)为测定胆矾中结晶水的数目,称取25.0g胆矾品体在坩埚中加热,固体质量随温度升高而变化的曲线如图。
当固体质量为8.0g时,观察到固体完全呈黑色。请列式计算开始称取的胆矾中结晶水的数目。
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某研究小组将一批废弃的线路板经浓硝酸和稀硫酸处理后得到一混合溶液,其中含有Cu2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等金属离子,并设计了以下两种流程以分别制取CuSO4·5H2O晶体和AlCl3
溶液:
已知:相关金属离子开始沉淀至完全沉淀时的pH范围为:
离子 | Fe3+ | Fe2+ | Al3+ | Cu2+ |
pH范围 | 2.2~3.2 | 5.5~9.0 | 4.1~5.0 | 5.3~6.6 |
请回答下列问题:
(1)加入H2O2的作用是 ,欲使制取的CuSO4·5H2O晶体较为纯净,pH至少应调至 。
(2)写出H2O2与Fe2+反应的离子方程式:________ 。
(3)流程②中加入适量Al粉起的作用是________ 。
(4)根据你所学的化学知识,由AlCl3溶液(不添加其他化学试剂)能否制得无水AlCl3 (填“能”或“不能”),原因是 。
(5)取体积为V(L)的酸浸液,向其中滴加a mol·L-1的NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与所加的NaOH溶液的体积(L)关系如图。请用V1、V2、V3表示所取的酸浸液中n(Fe3+)∶n(Al3+)= 。
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(15分)工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备CuSO4·5H2O的主要流程如下:
(1)下列装置可用于吸收气体X的是 (填代号)。
(2)某研究性学习小组用泡铜与CO反应来制取粗铜。
①装置B中的药品为 。
②实验时,依次进行如下操作:组装仪器、 、加装药品、通入气体、 、点燃酒精灯。
(3)熔渣Y的成分为Fe2O3和FeO,选用提供的试剂,设计实验验证熔渣中含有FeO。写出有关实验操作、现象与结论。提供的试剂:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、氯水。
(4)向粗铜中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时(杂质不参加反应),混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为 。
(5)用滴定法测定所得产品中CuSO4·5H2O的含量,称取a g样品配成100 mL溶液,取出20.00 mL,用c mol·L-1滴定剂 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点(滴定剂不与杂质反应),消耗滴定剂b mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2-= CuY2-+ 2H+。则CuSO4·5H2O质量分数为________。滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准溶液,则会导致测定结果偏 。
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(14分)工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备CuSO4·5H2O的主要流程如下:
(1)下列装置可用于吸收气体X的是 (填代号)。
(2)某研究性学习小组用泡铜与CO反应来制取粗铜。
①装置B中的药品为 。
②实验时,依次进行如下操作:组装仪器、 、加装药品、通入气体、 、点燃酒精灯。
(3)熔渣Y的成分为Fe2O3和FeO,选用提供的试剂,设计实验验证熔渣中含有FeO。写出有关实验操作、现象与结论。提供的试剂:稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、氯水。
。
(4)向粗铜中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时(杂质不参加反应),混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为 。
(5)用滴定法测定所得产品中CuSO4·5H2O的含量,称取a g样品配成100 mL溶液,取出20.00 mL,用c mol·L-1滴定剂 EDTA(H2Y2-)标准溶液滴定至终点(滴定剂不与杂质反应),消耗滴定剂b mL。滴定反应如下:Cu2+ + H2Y2-= CuY2-+ 2H+。则CuSO4·5H2O质量分数为________。滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入标准溶液,则会导致测定结果偏 。
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某实验小组利用Fe2O3、Cu2O的混合物制取较纯净的胆矾(CuSO4·5H2O),实验方案如图所示
(1)稀硫酸溶解混合物时发生反应的离子方程式为Cu2O+2H+===Cu+Cu2++H2O、_________________________。
(2)加H2O2的目的是_______________,其反应的离子方程式为________________。
(3)溶液乙中加入适量CuO时发生反应的离子方程式为_________________。
(4)操作Ⅰ主要包括________、________、过滤、洗涤、晾干等步骤。
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CuSO4 ∙ 5H2O是铜的重要化合物,有着广泛的应用。
(一)CuSO4·5H2O制取
完成下列填空:
(1)向含铜粉的稀硫酸中滴加少量浓硝酸(可加热),铜粉溶解时可以观察到的实验现象:_____。
(2)根据反应原理,硝酸与硫酸的理论配比(物质的量之比)为______________________。
(3)步骤Ⅰ______________;步骤Ⅱ______________。
(二)胆矾中CuSO4·5H2O含量的测定
已知:CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 ↓+ Na2SO4
(1)实验方案如下,并将步骤④补全:
①将12.500g胆矾样品溶解,配成100mL溶液,取25mL于烧杯中;
②向溶液中加入100mL0.2500mol/L氢氧化钠溶液使Cu2+完全沉淀(不考虑其它副反应);
③过滤,多余的氢氧化钠溶液用0.5000mol/L盐酸滴定至终点,耗用10.00mL盐酸;
④___________________________
⑤数据处理。
(2)在滴定中,眼睛应注视__________;滴定终点时,准确读数应该是滴定管上________所对应的刻度。
(3)就方案中数据进行处理,则样品CuSO4·5H2O中质量分数为___________。步骤③中沉淀未洗涤,导致结果______(填偏大、偏小、无影响)。
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