练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

    （15分）某矿样含有大量的CuS、少量铁的氧化物及少量其它不溶于酸的杂质。某化学课外小组设计以下流程，取该矿样为原料生产CuC12·2H2O 晶体。

    已知：常温下，金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH 见下表。

    金属离子

    氢氧化物开始沉淀的pH

    氢氧化物沉淀完全的pH

    Fe2+

    7.0

    9.0

    Fe3+

    1.9

    3.2

    Cu2+

    4.7

    6.7

    回答下列问题：

    （l）步骤①的焙烧过程中需要通入氧气。在实验室中，可使用常见化学物质利用上图所示装置制取氧气，试写出熟悉的符合上述条件的两个化学方程式：______________________、______________________。

    （2）焙烧产生的尾气中含有的一种气体是形成酸雨的污染物，若将尾气通入氨水中，能发生多个反应，写出其中可能发生的两个氧化还原反应的化学方程式：____________________、__________________。

    （3）步骤②酸浸过程中，需要用到3 mol · L-1的盐酸100 mL，配制该盐酸溶液时，除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的仪器有_______________________________________。

    （4）步骤④加入物质X的目的是_________________________________________，物质X 可以选用下列物质中的______________________。

    （A）氢氧化钠          （B）稀盐酸          （C）氨水          （D）氧化铜

    （5）当溶液中金属离子浓度低于1×10-5 mol · L-1时，认为该金属离子沉淀完全，则Ksp[Fe(OH)2]=_____。

     

    【答案】

    （1）2H2O2 === 2H2O + O2 ↑，2Na2O2 + 2H2O === 4NaOH + O2 ↑。

           （2）2H2SO3+O2=2H2SO4，2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4 ，2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4                                               

    （3）100 mL容量瓶、量筒。

           （4）调控溶液的pH，使Fe3+以Fe(OH)3沉淀的形式析出，D。

           （5）1×10-15。

    【解析】

    试题分析：（1）根据装置图可知是固液不加热制气体，所以用H2O2和Na2O2来制取O2反应方程式为：2H2O2 === 2H2O + O2 ↑，2Na2O2 + 2H2O === 4NaOH + O2 ↑。（2）尾气中含有的是SO2，SO2没有强氧化性不能与NH3反生氧化还原反应，SO2有较强的还原性，可以被空气中的O2所氧化，所以可能发生的氧化还原反应为2H2SO3+O2=2H2SO4，2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4 ，2NH4HSO3+O2=2NH4HSO4（3）配制3mol · L-1的盐酸100 mL除了用到烧杯、玻璃棒、胶头滴管外，还需要的仪器有100 mL容量瓶、量筒。（4）根据氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH可知，只要调节pH值，就可以Fe3+以Fe(OH)3沉淀的形式析出，达到除杂的目的。为了不引入新杂质，还能调节pH值，所以选铜的难溶物，如CuO、Cu(OH)2、CuCO3等。（5）Fe(OH)2完全沉淀的pH是9.0，所以Ksp[Fe(OH)2]=c(Fe2+)·c2(OH-)=1×10-5×(1×10-5)2=1×10-15。

    考点：沉淀的转化

    点评：本题属于实验与理论的结合，难度适中，高考中的热门题。

     

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源：2013-2014学年山东省济南市高三3月模拟考试理综化学试卷（解析版） 题型：实验题

    某矿样含有大量的CuS及少量其它不溶于酸的杂质。实验室中以该矿样为原料制备CuCl2·2H2O晶体，流程如下：

    （1）在实验室中，欲用37％(密度为1．19 g·mL-1)的盐酸配制500 mL 6 mol·L-1的盐酸，需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒外，还有? ?? ? 、?? ??? 。

    （2）①若在实验室中完成系列操作a。则下列实验操作中，不需要的是??? (填下列各项中序号)。

    ②CuCl2溶液中存在如下平衡：Cu(H2O)42+(蓝色)+4Cl-CuCl42-(黄色)+4H2O。

    欲用实验证明滤液A(绿色)中存在上述平衡，除滤液A外，下列试剂中，还需要的是?? ??? (填下列各项中序号)。

    a．FeCl3固体 ????? b．CuCl2固体 ???? c．蒸馏水

    （3）某化学小组欲在实验室中研究CuS焙烧的反应过程，查阅资料得知在空气条件下焙烧CuS时，固体质量变化曲线及SO2生成曲线如下图所示。

    ①CuS矿样在焙烧过程中，有Cu2S、CuO·CuSO4、CuSO4、CuO生成，转化顺序为：

    第①步转化主要在200～300oC范围内进行，该步转化的化学方程式为??????????????????????????????????????????????????????????????? 。

    ②300～400oC范围内，固体质量明显增加的原因是? ??????? ? ，上图所示过程中，CuSO4固体能稳定存在的阶段是??? (填下列各项中序号)。

    a．一阶段??? b、二阶段??? c、三阶段? d、四阶段

    ③该化学小组设计如下装置模拟CuS矿样在氧气中焙烧第四阶段的过程，并验证所得气体为SO2和O2的混合物。

    a．装置组装完成后，应立即进行的一项操作是? ???????????? 。

    b．当D装置中产生白色沉淀时，便能说明第四阶段所得气体为SO2和O2的混合物。你认为装置D中原来盛有的溶液为? ??? ? 溶液。

    c．若原CuS矿样的质量为l0．0 g，在实验过程中，保持温度在760oC左右持续加热，待矿样充分反应后，石英玻璃管内所得固体的质量为8．0 g，则原矿样中CuS的质量分数为?? ?? 。

     

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案