1、高考化学铜及其化合物推断题综合题附答案一、铜及其化合物1 已知两种常见金属A(地壳中含量第二的金属)、B(红色金属)分别与两种酸X、 Y 发生反应,其转化关系如图所示,其中D 为红棕色气体。回答以下问题:(1)反应的离子反应方程式为_;(2) 6.4gB 与过量X 溶液 (8mol /L 、60mL)充分反应后,生成的还原产物有C、 D,反应后溶液中所含X 为n mol,此时溶液中所含X 的阴离子的物质的量为_mol 。(3)常温下A 与Y 的稀溶液能发生反应生成盐W,关于固体W 的转化关系如图所示(无关物质已略去)。其中N 是红棕色的化合物。M 由两种化合物组成,其中含有;将通入BaCl2溶
2、液,实验现象是_。若经反应 I 得到 16 g 固体,产生的气体M 恰好被0.3L1mol L 1 NaOH 溶液完全吸收得溶液 1,则反应中发生反应的离子方程式是_。【答案】 SO222+42-+NOn+0.2产生白色沉淀3+3-22+42-+NO +H O=2H +SO2Fe +HSO +H O=2Fe +SO+3H+【解析】【分析】常见金属 A 为地壳中含量第二的金属,确定为Fe、B 为红色金属确定为Cu,根据 D 为红棕色气体,确定D 为NO2, C 为 NO, X 为3HNO; B 为 Cu,铜可以与浓硫酸反应生成硫酸铜,二氧化硫和水;生成的二氧化硫有还原性,可以与NO2 反应生成硫
3、酸和硝酸,确定B为 Cu, Y 为硫酸, F 为 SO2, G 为 CuSO4;(3) A( Fe)与 Y(硫酸)的稀溶液反应生成硫酸亚铁和氢气,确定W 为 FeSO442 32323, 2FeSOFe O +SO +SO ,气体 M 为 SO和 SO的混合物, M 与 NaOH 反应生成盐和水,N 为 Fe2O3,与稀硫酸反应生成硫酸铁和水。Fe3+具有氧化性和+4 价硫元素具有还原性,可以发生氧化还原反应生成硫酸亚铁,据此分析。【详解】(1)根据以上分析可知,反应为SO2、 NO2 和水的反应,根据得失电子数相等和原子守恒配平,得离子反应方程式为SO2+NO2 +H2 O=2H+SO42-
4、+NO;答案: SO2+NO2 +H2O=2H+SO42- +NO(2) 6.4gB 与过量 X 溶液 (HNO3)充分反应后,生成的还原产物有NO2、 NO,反应后溶液中所含 HNO3 为 n mol ,溶液中所含N O 3 的物质的量为: n( NO 3) =n( Cu2+)6.4g22+n=+n= n+0.2mol ;64g / mol答案: n+0.2(3)将( SO2、 SO3)通入 BaCl2 溶液,发生反应 SO3+H2O+BaCl2=BaSO4 +2HCl,有白色沉淀生成;答案:产生白色沉淀反应: 2FeSO4Fe2O3+ SO2 + SO3;反应 Fe2O3+3H2SO4=F
5、e2(SO4)3+3H2O;根据固体M( Fe2O3)的量计算出SO2 和 SO3 的物质的量。2FeSO4Fe2O3 + SO2 + SO3160g 1mol 1mol1.6g 0.01mol 0.01mol反应SO3 + 2NaOH=Na2SO4+H2O1mol2mol1mol0.01mol 0.02mol 0.01molSO2+ NaOH = NaHSO31mol 1mol1mol0.01mol 0.01mol 0.01mol溶液 1 为 Na2SO4 和 NaHSO3 的混合物;反应:硫酸铁具有氧化性,亚硫酸氢钠具有还原性,根据得失电子数相等和原子守恒得出离子方程式2Fe3+HSO3-
6、+H2O=2Fe2+SO42-+3H+;答案: 2Fe3+HSO3-+H2O=2Fe2+SO42- +3H+2 A、 B、 C、 D、 X 均为中学化学常见的物质。它们之间存在如下图所示转化关系(图中反应条件略去)填写下列空白:(1)若 A为两性氢氧化物 , B为 NaOH溶液,写出反应A+BC+D 的离子方程式_,并写出偏铝酸钠溶液中通入过量二氧化碳的离子方程式_(2)若 A为金属单质, B、 C、D 都是化合物, A与 B 发生的反应常用于刻制印刷电路板,该反应的离子方程式_ 。322AlO222333+Cu=2Fe2+【答案】 Al(OH) OH =AlO 2H O 2H OCO Al(
7、OH) HCO 2Fe+Cu2+【解析】考查无机推断,(1)A 为两性氢氧化物,即A 为 Al(OH) 3 B为NaOH,A和B,反应的离子反应方程式为Al(OH) 3 OH =AlO 2 2H 2O,碳酸的酸性强于偏铝酸,因此偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2,其离子反应方程式为AlO 2 2H2OCO2 Al(OH) 3 HCO 3 ;( 2)A 与 B 反应常用于刻制印刷电路板,即离子反应方程式为Cu 2Fe3 =Cu 22Fe2。3化学反应多姿多彩,其中的颜色多种多样,试根据图中框图,按要求填写下列问题( 1) A 的名称是 _, B 的化学式是 _ 。( 2) 反应 的化学方程式 _ ;
8、反应 的离子方程式 _ ;B 和氯气的化学方程式_ 。【答案】( 1)氧化铁; Fe(2) Fe2O3+3CO2Fe+3CO2; Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+; 2Fe+3Cl22FeCl3【解析】【分析】【详解】试题分析:红棕色粉末A 为氧化铁,在高温下被一氧化碳还原,生成黑色粉末B 为铁,与蓝色溶液反应生成红色固体C 为铜,铁与盐酸反应生成浅绿色溶液为氯化亚铁。(1)根据上述分析, A 是氧化铁, B 是铁,故答案为氧化铁; Fe;(2)反应 的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,故答案为 Fe2O3+3CO2Fe+3CO;反应 的离子方程式为Fe+Cu2+=Cu+ Fe2
9、+,故答案为 Fe+Cu2+=Cu+ Fe2+;B 和氯气的化学方程式为2Fe+3Cl2FeCl,故答案为 2Fe+3Cl2FeCl 。2323考点:考查了无机推断的相关知识。4Fe2O3 和 Cu2 O 都是红色粉末,常用作颜料。某校一化学实验小组通过实验来探究一红色粉末的成分,该粉末可能是 Fe2O3、Cu2O 或二者混合物。探究过程如下:查阅资料: Cu2O 溶于稀硫酸生成Cu42+2+2和 CuSO(Cu O+2H =Cu+Cu +H O),在空气中加热生成CuO。提出假设 假设 1:红色粉末是Fe2O3 假设 2:红色粉末是Cu2O 假设 3:红色粉末是 Fe2O3和 Cu2O 的混
10、合物。设计探究实验取少量粉末放入足量稀硫酸中,在所得溶液中再滴加KSCN试剂。( 1)若假设 1 成立,则实验现象是 _。( 2)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加 KSCN试剂时溶液不变红,则证明原固体粉末是_ ,写出发生反应的离子方程式 (题目上已出现的可以不写 )_、 _。【答案】固体完全溶解,溶液呈血红色Fe2O3 和 Cu2OFe2O3+6H+=2Fe3+3H2O2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+【解析】【分析】(1)Fe3+遇到 KSCN溶液呈红色;(2)若固体全部溶解,则一定存在Fe O和 Cu O,根据物质的相关性质书写反应的有关离子232方程式。【详解】(1)若假设 1 成立
11、,则固体完全溶解,所得溶液中含有Fe3+,遇到 KSCN溶液呈红色;(2)固体全部溶解,则一定存在Fe2O3和 Cu2O,因为 Cu2O 溶于硫酸生成 Cu 和 CuSO4,而H2SO4 不能溶解 Cu,所以混合物中必须有Fe2O3 存在,使其生成的 Fe3+溶解产生的 Cu,涉及反应的有关离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3+3H2O、 Cu2O+2H+=Cu+Cu2+H2O、2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+。5 铜锌银精矿化学成分如下:元素CuZnAgSFePb元素质量17.6018.300.14633.1518.177.86分数 /%利用铜锌银精矿制备硫酸铜晶体的流程如下:回答下列
12、问题:(l)“气体 A”为 _(填化学式 ),“浸渣”中主要为硫酸铅和_(填化学式 )。(2)“沉铜”得到 Cu Cl 固体,目的是 _。22(3)“氧化”工序中,恰好反应时氧化剂和还原剂物质的量之比为_。(4)“母液 2”中阴离子含量最多的是 _,该溶液最好返回_工序循环使用。(5)依据铜锌银精矿化学成分进行分析,精矿中含有FeS2,理由是 _。【答案】 SO2 AgCl除去锌铁元素,分离出铜元素1:2氯离子 沉铜 硫元素物质的量多于金属物质的量之和,故含有FeS2【解析】【分析】铜锌银精矿和空气中的O2 发生反应,各金属得到其氧化物,S转化为 SO2,再加入H2 SO4和 NaCl,金属氧
13、化物转化为硫酸盐,Ag 转化为 AgCl 沉淀, Pb 转化为 PbSO4 沉淀。通入2 转化为CuCuSO4 溶液,最后得到CuSO4 晶体。SO2 将 Cu2Cl2 沉淀,加入 O2、 H2SO4 转化为【详解】(1)在焙烧过程中,各金属转化为金属氧化物,而S 元素转化为 SO2,因此气体 A 为 SO2;各金属氧化物与 H转化为金属离子,2与 SO 2沉淀得到 PbSO 与 Cl 会生成2SO4Pb44,而 AgAgCl 沉淀;(2)经过浸出之后,溶液中还有Zn2 、 Fe2 、 Cu2 。沉铜之后,得到Cu2Cl2 沉淀,实现了 Cu与 Zn、 Fe 的分离,答案为除去锌铁元素,分离出
14、铜元素;(3)氧化的目的是将Cu Cl 转化为 CuSO, Cu Cl 中 Cu 的化合价为1 价, 1molCu2Cl 转化全2242222,失去 2mol电子, 1molO 2反应时,得到4mol 电子,根据得失电子守恒,部转化为 Cu氧化剂和还原剂的比例为1:2 ;(4) 氧化的目的是将 Cu2Cl2 转化为 CuSO4,根据原子守恒,溶液中阴离子还大量存在的还有Cl-;母液 2 中含有较多的Cl ,以及没有沉淀的Cu2和 SO42,溶液中没有Ag 和 Pb2 等离子,不需要“浸出”,最好返回“沉铜”的步骤中,可以为该步骤提供【点睛】问题 (4)母液 2 最好返回的步骤中,易填错为浸出,
15、浸出过程中也加入Cl ;NaCl,但是要考虑到浸出加入 NaCl 的目的是为了沉淀 Ag ,而 Ag在溶液中的量是很少的,而沉淀铜的时候需要较多的 Cl ,母液 2 中含有较多的 Cl ,且不含有其他金属离子,因此进入沉铜步骤,也可以减少相关净化操作。6 实验室以海绵铜(主要成分为Cu 和 CuO)为原料制取CuCl 的主要流程如图:已知: CuCl为白色固体,难溶于水和乙醇,可溶于氯离子浓度较大的溶液中。CuCl 有水存在时在空气中易被氧化,在酸性条件下较稳定。(1) “溶解 ”时选用约为0.5mol?L -1 的硫酸,过程中无气体产生。若硫酸浓度过大,反应会产生 NO、NO2 等有害气体,
16、NH4NO3 的用量会 _(填 “增大 ”或 “减小 ”或 “不变 ”)。( 2) “转化 ”步骤中发生反应的离子方程式为 _。加入的( NH4) 2SO3 需要适当过量的原因是_。n(NH4Cl)(3)氯化铵用量 2+与 Cu2+沉淀率的关系如图所示。随着氯化铵用量的增多Cu2+n(Cu)沉淀率增加,但当氯化铵用量增加到一定程度后Cu2+的沉淀率减少,其原因是 _。(4)检验 CuCl沉淀是否洗涤完全的方法是 _。5)若CuCl产品中混有少量CaSOCuCl 的实验方案: _。(实验中可选试(4,设计提纯剂: 0.1mol?L-1 盐酸、 10mol?L-1 盐酸、蒸馏水、无水乙醇)【答案】
17、增大2+2-2-+2H+2+2+2Cu+SO3+2Cl +H2O2CuCl +SO4使 Cu 充分还原,保证 Cu 的还原速率,防止CuCl 被空气氧化生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中取少许最后一次洗涤液,滴入1 2 滴氯化钡溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全向产品中加入10mol?L-1 盐酸溶液,不断搅拌,至固体不再溶解,过滤,向滤液中加蒸馏水至大量固体析出,过滤,再用无水乙醇洗涤2 3 次,干燥【解析】【分析】实验室流程中,海绵铜(主要成分为Cu 和 CuO)中加入硝酸铵和硫酸,酸性条件下硝酸根离子具有氧化性,可氧化海绵铜(主要成分是Cu 和少量 CuO)生成硫酸铜,滤液中含有Cu
18、2+, NH4+, H+, SO4 2-, NO3-。过滤后在滤液中加入亚硫酸铵,发生氧化还原反应生成CuCl,发生 2Cu2+SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42- +2H+,得到的产品CuCl,据此分析。【详解】(1)若硫酸浓度过大,实际会发生浓硝酸与铜的反应,产生NO、 NO2 等有害气体,与相同质量的铜反应时,硝酸根消耗量增大,NH4 NO3 的用量增大。2+2-2-+。(2) “转化 ”步骤中发生反应的离子方程式为2Cu +SO3+2Cl +H2O 2CuCl +SO4+2HCuCl 在酸性条件下较稳定,加入的(NH4) 2SO3 需要适当过量的原因是使Cu2+充分还原
19、,保证 Cu2+的还原速率,防止 CuCl 被空气氧化。(3)步骤中铜离子与亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl,发生 2Cu2+SO32-+2Cl-2-+, CuCl可溶于氯离子浓度较大的溶液中。当氯化铵用量增加到一+H2O 2CuCl +SO4 +2H定程度后,氯化亚铜的沉淀率减少,原因是生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中;( 4)检验 CuCl沉淀是否洗涤完全的本质是检查是否有 Cu+残留,检验的方法是取少许最后一次洗涤液,滴入 12 滴氯化钡溶液,若不出现白色浑浊,表示已洗涤完全。( 5)由题目已知资料可知, CuCl难溶于水和乙醇,可溶于氯离子浓度较大的溶液中。若CuCl 产品中混有
20、少量410mol?L-1盐酸溶液,不断搅拌,至固体不再溶CaSO,向产品中加入解,过滤,向滤液中加蒸馏水至大量固体析出,过滤,再用无水乙醇洗涤2 3 次,干燥即可得到纯净氯化亚铜。7 为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如图1 实验流程,用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4?7H2 O)和胆矾晶体请回答:(1)写出步骤反应的离子方程式:_ 。(2)试剂 X 是 _。步骤、中均需进行的实验操作是_。(3)进行步骤时,该小组用如图2 所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液 A中一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少为了避免固体C 减少,可采取的改进措
21、施是_。(4)由溶液 E 到绿矾晶体( FeSO4?7H2O),所需操作是_ 、 _ 、 _ 、洗涤、干燥。(5)用固体 F 制备 CuSO溶液,可设计如图 3 三种途径:写出途径中反应的离子方程式4_ ,请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由_ 。-过滤在 a、b之间添加盛放饱和NaHCO3【答案】 2Al+2OH +2H2 O=2AlO2 +3H2 稀硫酸溶液的洗气瓶蒸发浓缩冷却结晶过滤 3Cu+2NO-+2+途径最3+8H =3Cu +2NO +4H2O佳,理由是原料利用率高,环境污染小【解析】【分析】金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应,铝可与氢氧化钠反应,用含有铝、铁和铜的合金制取氯化铝、
22、绿矾晶体( FeSO4?7H2O)和胆矾晶体流程为:合金中铝、氧化铝与氢氧化钠反应,所得滤液 A 为 NaAlO22-22溶液,经途径 与足量二氧化碳发生 AlO +CO +2H O=Al(OH)33-,反应可生成氢氧化铝固体C,生成的氢氧化铝再和盐酸反应生成AlCl3,得到的 +HCOAlCl 较纯净;溶液 D 为碳酸氢钠溶液;3滤渣 B 为 Fe 和 Cu 的化合物,加入足量稀硫酸,得到的滤液E 为 FeSO4 ,经蒸发浓缩、冷却结晶可得到绿矾,滤渣F 为 Cu,可用于制备胆矾,以此解答本题。【详解】( 1)步骤 加过量的氢氧化钠,金属铝和氢氧化钠反应,金属铝溶解其中生成偏铝酸钠溶液,即
23、2Al+2OH- +2H2 O=2AlO2-+3H2,I 和 之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,除去二氧化洗去氯化氢的装置,二氧化碳在饱和碳酸氢钠中不溶,氯化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化C减少,可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个Al(OH)3+3H+=Al3+3H2O,为了避免固体2 所示装置及试剂将制得的CO2 气体通入溶液一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的氯化氢气体,氯化氢在水中溶解了部分沉淀氢氧化铝,发生的反应为(3)进行步骤 时,该小组用如图(2)金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应,金属铜和稀硫酸之间不反应,但是金属铁可以和稀
24、硫酸之间反应生成硫酸亚铁和氢气,进而制的绿矾晶体,步骤 、 、 均是固体和液体的分离操作,应该是过滤,故答案为:稀硫酸;过滤;碳中的氯化氢,故答案为:在碳气体,所以可在装置A 中。故答案为: 2Al+2OH- +2H2O=2AlO2-+3H2;a、b 之间添加盛放饱和NaHCO3 溶液的洗气瓶;(4)溶液 E 为 FeSO4溶液,得到绿矾晶体(42FeSO ?7H O)的操作为:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,故答案为:蒸发浓缩;冷却结晶;过滤;(5)金属铜可以和稀硝酸之间反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,即3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2+2NO +4H2O,铜不能和稀硫酸反应,但是当
25、加热并通入空气之后,铜和氧气反应生成氧化铜,然后氧化铜会和硫酸反应生成硫酸铜,不会产生污染大气的气体,该过程原料利用率高,且环境污染小,所以途径最佳,故答案为: 3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2+2NO +4H2O;途径最佳,理由是原料利用率高,环境污染小。8 黄铜灰渣(含有 Cu、 Zn、CuO、ZnO 及少量的 FeO、Fe2 O3)生产氯化铜晶体的流程如下:(1)反应 中所加 Zn 粉不能过量的原因是_( 2)滤液 中含有的主要金属阳离子是 _( 3)写出反应 的化学方程式 _(4) “系列操作 ”包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、_、 _。(5)在空气中直接加热CuCl2 22xH O
26、 晶体得不到纯的无水 CuCl ,原因是_ (用化学方程式表示)(6) CuCl2xH2O 晶体中 x 值的测定:称取3.420g 产品溶解于适量水中,向其中加入含3-23- 外,不含其它与 Ag+反应的离子),待 Cl-AgNO 4.400 10mol 的 AgNO 溶液(溶液中除 Cl3+的溶液作指示剂,用-1的 KSCN标准溶液滴定剩余的完全沉淀后,用含 Fe0.2000 mol LAgNO3。使剩余的 Ag+以 AgSCN白色沉淀的形式析出。滴定终点的现象是_ 。若滴定过程用去上述浓度的KSCN标准溶液 20.00mL,则 CuCl2xH2O 中 x 值为_。【答案】加入过量的Zn 会
27、使产品中含有杂质。Zn2+、 Fe2+Cu+H2O2+2HCl=CuCl+2H2O洗涤 干燥 2CuCl22222溶液变为血红色,且 30s 不褪xH OCu(OH) CuCl +2HCl+(2x-2)H O色2【解析】【分析】黄铜灰渣加入盐酸浸取,盐酸可与Zn、CuO、 ZnO、 FeO、 Fe2O3 反应,滤渣 为铜,过滤后进入反应 主要含有Cu2+、 Zn2+、 Fe2+、 H+,加入适量锌粉,锌粉只与Cu2+、 H+反应生成铜单质。过滤 后,铜进入反应 与双氧水和盐酸反应,最后得到产品,滤液 中为产生的Zn2+和未反应的Fe2+。【详解】(1)反应 中所加Zn 粉不能过量,若过量会将铁
28、置换出来,进入反应 ,使后面产品CuCl2 xH2O 晶体含有杂质;(2)滤液 中含有的主要金属阳离子是产生的Zn2+和未反应的Fe2+;(3)反应 是铜与双氧水和盐酸反应生成氯化铜,其化学方程式为:Cu+H2O2+2HCl=CuCl+2H2O;(4)“系列操作”为了从CuCl2 溶液中得到CuCl2 xH2O,包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;(5)氯化铜是强酸弱碱盐,水解产生的盐酸是易挥发性酸,在空气中直接加热CuCl2xH2O 晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是:2CuCl2xH2OCu(OH)2CuCl2+2HCl+(2x-2)H2O;(6) 用含 Fe3+的溶液作指示剂,用
29、 KSCN标准溶液滴定剩余的 AgNO3 。使剩余的 Ag+以AgSCN白色沉淀的形式析出,滴定终点时KSCN不再转化为 AgSCN,而与 Fe3+作用,使溶液变为血红色,故滴定终点的现象是:溶液变为血红色,且30s 不褪色;+-1-3-3 与 KSCN反应的 Ag 的物质的量为: 0.2000mol L 20.00mL 10L/mL=4.000 10mol ,则+-2-3-2与 CuCl2xH2O 反应的 Ag 的物质的量为:4.400 10mol-4.000 10mol=4.000 10mol ,则-2,则 2.000-2CuCl2 xH2O 的物质的量为: 2.000 10mol 10m
30、ol (135+18x)g/mol=3.420g,解得x=2。9 我国古代许多著作在化学学科知识上都体现出了一定水平的认识。其中管子?地数中有记载:“上有丹沙者,下有黄金;上有慈石者,下有铜金。” .“丹沙者丹砂也”,丹砂是古代炼丹的重要原料,也是实验室处理水银洒落后的产物。你认为丹砂主要成分是 _; (填化学式 ) “慈石者磁石也 ”,请写出磁石溶于盐酸的离子方程式: _;.“铜金者,斑岩铜矿也。”安徽宣城茶亭铜金矿床是长江中下游成矿带中新发现的一个大型斑岩型矿床。斑岩铜矿中Cu 主要以铜铁硫化物(主要为CuFeS2)的形式存在。以黄铜矿(主要成份为CuFeS2,含少量杂质SiO2 等 )为
31、原料,进行生物炼铜,同时得到副产品绿矾(FeSO4?7H2O)。其主要流程如图:已知:“反应1”: 4CuFeS+2H2SO4+17O2 4CuSO +2Fe2(SO4)3 +2H2O2部分阳离子以氢氧化物形式开始沉淀和完全沉淀时溶液的pH 如表:沉淀物Cu(OH)232Fe(OH)Fe(OH)开始沉淀 pH4.72.77.6完全沉淀 pH6.73.79.6(1)“反应 1”中,每生成 1 mol CuSO 转移电子数为 _N ;4A(2)“试剂 a”是 _,“试剂 b”是 _;(3)“反应 2”中加 CuO 调 pH 为 3.7 4.7的目的是 _;(4)“操作 X”应为 _、 _、过滤、洗
32、涤;请简述上述“操作X”中如何对所得FeSO?7H O 晶体进行洗涤 _;42(5)简述如何判断“反应 5”已进行完全: _。【答案】 HgSFe3O4+8H +2Fe 3+Fe 2+4H2O 17Fe粉 稀硫酸使 Fe 3+形成 Fe(OH)3 沉淀,防止生成Cu(OH)2 沉淀 加热浓缩冷却结晶向漏斗中加入蒸馏水至浸没晶体,待水自然流下,重复23 次 取少量反应后滤液加入几滴硫氰化钾溶液,若无明显现象则证明反应进行完全【解析】【分析】 .实验室用硫磺粉处理洒落的水银,生成的产物为 HgS;磁石的主要成分为四氧化三铁,与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水; .( 1)根据方程式中物质元素化合价
33、的变化确定转移电子的数目;(2)铁粉可将 Fe3+还原为 Fe2+;(3)将 pH 调节为 3.7 4.7,可将 Fe3+完全沉淀而不产生Cu(OH)2 沉淀;( 4)由溶液得到晶体,可进行加热浓缩、冷却结晶等操作;( 5)反应 5 为硫酸铁与铁粉的反应,可用检验铁离子的方法检验是否反应完。【详解】.由题意可知丹砂为实验室处理水银洒落后的产物,应为HgS;磁石的主要成分为四氧化三铁,与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,反应的离子方程式为Fe3 4+8H+2Fe3+O+Fe2+4H2O;.( 1)涉及反应为 4CuFeS+2H2O,反应中 S 元素化合2 +2H2SO4 +17O2 4CuSO
34、+2Fe2(SO4)3价由 2 价升高到 +6 价, Fe 元素化合价由 +2 价升高到 +3 价,生成 4molCuSO4,则消耗17mol 氧气,转移 68mol 电子,则生成 1molCuSO4,转移 17mol 电子,故答案为: 17;(2)试剂 a 是 Fe,试剂 b 是稀硫酸;(3)加 CuO 调 pH 为 3.7 4 的目的是使 Fe3+形成 Fe(OH)3 沉淀,防止生成Cu(OH)2 沉淀,(4)由溶液得到晶体,可进行加热浓缩、冷却结晶等操作,洗涤晶体,可向漏斗中加入蒸馏水至浸没晶体,待水自然流下,重复2 3 次;( 5)反应 5 为硫酸铁与铁粉的反应,可用检验铁离子的方法检验是否反应完,方法是取少量反应后滤液加入几滴硫氰化钾溶液,若无明显现象则证明反应进行完全。10 从含铜丰富的自然资源黄铜矿(CuFeS2)冶炼铜的工艺流程如下:已知: