某探究小組將一批電子廢棄物簡(jiǎn)單處理后,得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物,并設(shè)計(jì)如下制備硫酸銅晶體和無(wú)水氯化鐵的方案:

已知:Cu2+ + 4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2+ + 4H2O
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)步驟①Cu與酸反應(yīng)的離子方程式為                                        
(2)步驟②加H2O2的作用是                  ,濾渣2為(填化學(xué)式)            
(3)步驟⑤不能直接加熱脫水的理由是                                          。
(4)若濾液1中Cu2+的濃度為0.02mol·L-1,則氫氧化銅開(kāi)始沉淀時(shí)的pH =          
(已知:Ksp[Cu(OH)2]=2.0×10-20)。
(5)已知:2Cu2++4I-= 2CuI↓+I(xiàn)2    I2+2S2O32-= 2I-+S4O62-
某同學(xué)為了測(cè)定CuSO4·5H2O產(chǎn)品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可按如下方法:取3.00g產(chǎn)品,用水溶解后,加入足量的KI溶液,充分反應(yīng)后過(guò)濾、洗滌,將濾液稀釋至250mL,取50mL加入淀粉溶液作指示劑,用0.080 mol·L-1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)是                                            。
四次平行實(shí)驗(yàn)耗去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)序號(hào)
1
2
3
4
消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液(mL)
25.00
25.02
26.20
24.98
 
此產(chǎn)品中CuSO4·5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為               
(1)Cu + 4H+ + 2NO3? = Cu2+ +2NO2↑+ 2H2O  3Cu+8H++2NO3?3Cu2++2NO↑+4H2O (任寫一個(gè)給2分)
(2)將Fe2+氧化成Fe3+ (1分) Fe(OH)3、Al(OH)3 (各1分共2分)
(3)FeCl3易水解:FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,加熱能促進(jìn)FeCl3的水解,蒸干得不到FeCl3。(2分)
(4) 5 (2分)
(5)溶液由藍(lán)色褪為無(wú)色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色 (2分)  83.3% (2分)

試題分析:(1)濃硝酸與稀硫酸混合后,可能為濃硝酸也可能為稀硝酸,所以離子方程式為:Cu + 4H+ + 2NO3? = Cu2+ +2NO2↑+ 2H2O或3Cu+8H++2NO3?3Cu2++2NO↑+4H2O
(2)H2O2具有強(qiáng)氧化性,所以H2O2的作用是將Fe2+氧化成Fe3+;加入足量氨水,F(xiàn)e3+、Al3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀和Al(OH)3沉淀,所以濾渣2為Fe(OH)3、Al(OH)3。
(3)FeCl3為強(qiáng)酸弱堿鹽,容易發(fā)生水解反應(yīng):FeCl3+3H2O Fe(OH)3+3HCl,加熱能促進(jìn)FeCl3的水解,蒸干得不到FeCl3
(4)c2(OH?)?c(Cu2+)= Ksp[Cu(OH)2],代入數(shù)據(jù)可求出c(OH?)=1.0×10-9mol?L?1,pH=-lgc(H+)=-lg【Kw÷c(OH?)】=5。
(5)Cu2+把I?氧化為I2,加入淀粉溶液變藍(lán),用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí),Na2S2O3與I2恰好完全反應(yīng),所以達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)是:溶液由藍(lán)色褪為無(wú)色且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色;實(shí)驗(yàn)3所測(cè)數(shù)據(jù)明顯大于其他3組數(shù)據(jù),說(shuō)明實(shí)驗(yàn)3出現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤,應(yīng)舍去,根據(jù)其他3組數(shù)據(jù)求出平均值,根據(jù)2Cu2++4I-= 2CuI↓+I(xiàn)2和I2+2S2O32-= 2I-+S4O62-可得對(duì)應(yīng)關(guān)系:S2O32- ~ Cu2+,所以n(CuSO4?5H2O)=n(Cu2+)=n(S2O32- )=0.080 mol·L-1 ×(25.00+25.02+24.98)/3L=0.002mol,所以此產(chǎn)品中CuSO4·5H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:0.002mol×250g/mol×5÷3.00g×100%=83.3%
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

現(xiàn)有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液,已知其中稀硫酸濃度為4mol/L,稀硝酸的濃度為2mol/L。取10mL混合酸,向其中加入過(guò)量鐵粉,反應(yīng)結(jié)束后,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下可收集到氣體體積為(假設(shè)HNO3只被還原為NO)
A.0.224LB.0.448LC.0.672LD.0.896L

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在熔融KOH中,大氣中的氧可將鉻鐵礦(FeCr2O4)中Fe和Cr的化合價(jià)都轉(zhuǎn)化為+6價(jià),氧化1 mol FeCr2O4在理論上需要氧氣(  )
A.2 molB.2.5 molC.3 molD.4 mol

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

研究碳及其化合物的綜合利用對(duì)促進(jìn)低碳社會(huì)的構(gòu)建具有重要的意義。請(qǐng)運(yùn)用相關(guān)知識(shí)研究碳及其化合物的性質(zhì)。
(1)近年來(lái),我國(guó)儲(chǔ)氫納米碳管研究取得重大進(jìn)展,用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒(雜質(zhì)),這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:______C+________K2Cr2O7+________——________CO2↑+________K2SO4+________Cr2(SO43+________H2O。
①完成并配平上述化學(xué)方程式。
②在上述化學(xué)方程式上標(biāo)出該反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目。
(2)高溫時(shí),用CO還原MgSO4可制備高純MgO。
①750℃時(shí),測(cè)得氣體中含等物質(zhì)的量SO2和SO3,此時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________________________________。
②由MgO可制成“鎂-次氯酸鹽”燃料電池,其裝置示意圖如圖(a)所示,該電池反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________。

(a)       。╞)     (c)
(3)二氧化碳合成甲醇是碳減排的新方向,將CO2轉(zhuǎn)化為甲醇的熱化學(xué)方程式為CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(g) ΔH。
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=________。
②取五份等體積CO2和H2的混合氣體(物質(zhì)的量之比均為1∶3),分別加入溫度不同、容積相同的恒容密閉容器中,發(fā)生上述反應(yīng),反應(yīng)相同時(shí)間后,測(cè)得甲醇的體積分?jǐn)?shù)φ(CH3OH)與反應(yīng)溫度T的關(guān)系曲線如圖(b)所示,則上述CO2轉(zhuǎn)化為甲醇反應(yīng)的ΔH________(填“>”“<”或“=”)0。
③在兩種不同條件下發(fā)生反應(yīng),測(cè)得CH3OH的物質(zhì)的量隨時(shí)間變化如圖(c)所示,曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K________K(填“>”“<”或“=”)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

Na2FeO4是一種高效多功能水處理劑,一種制備Na2FeO4的方法可用化學(xué)方程式表示如下:2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2+O2↑。下列對(duì)此反應(yīng)的說(shuō)法中,不正確的是(  )
A.方框中的物質(zhì)為Na2SO4
B.Na2O2既是氧化劑,又是還原劑
C.Na2FeO4既是氧化產(chǎn)物,又是還原產(chǎn)物
D.2 mol FeSO4發(fā)生反應(yīng)時(shí),反應(yīng)中共轉(zhuǎn)移8 mol電子

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:單選題

有Fe2、、Fe3、H2O和H六種粒子,分別屬于同一氧化還原反應(yīng)中的反應(yīng)物和生成物,下列敘述錯(cuò)誤的是(   )
A.氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為8∶1
B.還原產(chǎn)物為
C.若有1 mol參加還原反應(yīng),轉(zhuǎn)移8 mol e
D.若把該反應(yīng)設(shè)計(jì)為原電池,則負(fù)極反應(yīng)為Fe2-e=Fe3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

Ⅰ.用MnO2氧化密度為1.19 g·cm-3,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為36.5%的HCl溶液。反應(yīng)的化學(xué)方程式為:

(1)該鹽酸的物質(zhì)的量濃度為            mol/L。
(2)用雙線橋法表示出該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目                           。
(3)8.7gMnO2能使          molHCl被氧化。
Ⅱ.在一定體積的18 mol/L的濃硫酸中加入過(guò)量銅片,加熱使之反應(yīng),若被還原
的硫酸為 0.9 mol。則濃硫酸的實(shí)際體積_________(填“大于”、“等于”或“小于”)100mL。若使剩余的銅片繼續(xù)溶解,可在其中加入硝酸鹽溶液(如KNO3溶液),則該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途。濕法、干法制備高鐵酸鹽的原理如下表所示。
(1)工業(yè)上用濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的流程如下圖所示:

廢液

 

①洗滌粗品時(shí)選用異丙醇而不用水的理由是:                                 。
②反應(yīng)I的化學(xué)方程式為                                                  。
③反應(yīng)II的離子方程式為                                                  。
④已知25℃時(shí)Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38,反應(yīng)II后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5 mol/L,則需要調(diào)整pH=        時(shí),開(kāi)始生成Fe(OH)3(不考慮溶液體積的變化)。
(2)由流程圖可見(jiàn),濕法制備高鐵酸鉀時(shí),需先制得高鐵酸鈉,然后再向高鐵酸鈉中加入飽和KOH溶液,即可析出高鐵酸鉀。
①加入飽和KOH溶液的目的是:                           。
②由以上信息可知:高鐵酸鉀的溶解度比高鐵酸鈉        (填“大”或“小”)。
濕法
強(qiáng)堿性介質(zhì)中,F(xiàn)e(NO3)3與NaClO反應(yīng)生成紫紅色高鐵酸鹽溶液
干法
Fe2O3、KNO3、KOH混合加熱共熔生成紫紅色高鐵酸鹽和KNO2等產(chǎn)物
 
(3)干法制備K2FeO4的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為        。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:不詳 題型:填空題

研究物質(zhì)間的氧化還原反應(yīng)有重要的意義。
(1)一定條件下Fe(OH)3與KClO在KOH溶液中反應(yīng)可制得K2FeO4,其中反應(yīng)的氧化劑是___________;生成0.5molK2FeO4轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量____________mol。
(2)高鐵電池是一種新型二次電池,電解液為堿溶液,其反應(yīng)式為:
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH3Zn+2K2FeO4+8H2O
放電時(shí),電池的負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)___________。充電時(shí)電解液的pH____________(填“增大”“不變”或“減小”)
(3)H2O2是一種綠色氧化劑。工業(yè)制備H2O2的原理如下:
①電解池總反應(yīng):2S2O42?+2H+═S2O82-+H2
②電解生成的S2O82-水解:S2O82-+2H2O═H2O2+2H++SO42?
電解池中陰極反應(yīng)式____________。

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