满分5 > 高中化学试题 >

胆矾是一种常见的化合物,工业上它也是一种制取其它含铜化合物的原料,现有废铜(主要...

胆矾是一种常见的化合物,工业上它也是一种制取其它含铜化合物的原料,现有废铜(主要杂质为Fe)来制备胆矾。有人设计了如下流程:

满分5 manfen5.com

 pH值控制可参考下列数据

物质

开始沉淀时的pH值

完全沉淀时的pH值

氢氧化铁

2.7

3.7

氢氧化亚铁

7.6

9.6

氢氧化铜

5.2

6.4

 

请根据上述流程回答下列问题:

(1)A可选用________(填字母)

a.稀H2SO4    b.浓H2SO4、加热    c.浓FeCl3溶液    d.浓HNO3

(2)Ⅰ中加H2O2的目的___________________________________________________。

(3)Ⅱ中加Cu2(OH)2CO3的目的是___________________________________,

其优点是_____________________________________________________________。

(4)Ⅲ加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为___________________________。

(5)V中加H2SO4调节pH=1是为了_________________________________________,

某工程师认为上述流程中所加的A物质并不理想,需作改进,其理由是______________,

若你是工程师,将对所加的A物质作何改进?请提出建议______________________。

 

(1)b;(2分)    (2)将亚铁离子氧化为铁离子;(2分)  (3)除去过量的硫酸;不引入新的杂质;(2分) (4)Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+;(2分)(5)抑制Cu2+的水解;(2分 )产生污染环境的二氧化硫,硫酸利用率低;(2分)   加热,并在稀硫酸中通入氧气。(注:本题为发散性试题,如有其它合理答案,酌情给分)(2分) 【解析】 试题分析:本道题是一道工艺流程题。将理论与实际结合的一种转化。往往这类题起点高,但是落点低。工艺流程看似复杂,但考查的只是主要是化学反应原理。一旦与流程结合,题目要求就比较高了。 在这题中是用废铜(主要是Cu,但含有少量Fe)来制取胆矾。通常除杂的方法:转化成易分离的物质。通常是气体或者是沉淀。在这里是Fe、Cu两种固体。根据题目所给信息,Fe是转化成沉淀(氢氧化物的形式)而Fe存在两种价态,+2、+3。根据题目中所给信息的话,通过比较Fe(OH)3和Fe(OH)2这两种物质:一个是开始沉淀时的pH值和完全沉淀时的pH值。可以判断出Fe(OH)3更容易沉淀,再结合Cu2+开始沉淀时的pH值,也可以得出使Fe转化为Fe(OH)3更容易除去。因此判断出将Fe转化为三家铁后,Cu最终要转化为胆矾(CuSO4·5H2O)。显然要将Cu溶解后到CuSO4中去。要将Cu完全溶解,所以使用的是浓H2SO4加热。在这个过程中不仅溶解Cu,还溶解Fe。Fe到FeSO4或Fe2(SO4)3或两者都有。所以为了确保Fe全转化为三价铁,再加入H2O2,目的是将二价铁转化为三价铁,在III中调节溶液pH值,在这个过程中加了Cu2(OH)2CO3,目的应是调节溶液的酸碱性,原溶液中为了确保Cu、Fe全部溶解,可能硫酸过量。所以这里加Cu2(OH)2CO3中和过量的硫酸,控制好溶液的pH值为3.7。刚好此时溶液中三价铁正全转化为Fe(OH)3。接下来加热煮沸的目的,使没沉淀下来的三价铁沉淀完全。当三价铁沉淀完全后,再进行过滤,滤液中剩余的阳离子主要有Cu2+,阴离子有SO42-。再加硫酸,调节溶液pH值=1,目的是抑制Cu2+的水解,再分别进行蒸发、冷却、结晶后,最终得到产品胆矾。 (1)A可选用浓H2SO4、加热,稀硫酸不能溶解Cu,而浓FeCl3溶液、浓HNO3会引入杂质。 (2)Ⅰ中加H2O2的目的将亚铁离子氧化为铁离子;H2O2与Fe2+发生氧化还原反应,Fe2+被氧化为Fe3+易除去。 (3)Ⅱ中加Cu2(OH)2CO3的目的是除去过量的硫酸;不引入新的杂质; (4)Ⅲ加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3↓+3H+; (5)V中加H2SO4调节pH=1是为了抑制Cu2+的水解;不调成强酸性溶液,在加热蒸发过程中,Cu2+水解加重。Cu与浓硫酸反应过程中会产生SO2,会对污染环境。所以可以向稀硫酸中不断通氧气(或者加H2O2)并加热。 考点:化学反应原理与实验,工业流程相结合在一起综合考查
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

现有A、B、C、D、E五种可溶性强电解质,它们在水中可电离产生下列离子(各离子不重复):

阳离子:H+、Na+、Al3+、Ag+、Ba2+    阴离子:OH-、Cl-、 CO32-、NO3-、SO42-

已知:①A、B两溶液呈碱性,C、D、E溶液呈酸性。

②向E溶液中逐滴滴加B溶液至过量,沉淀量先增加后减少但不消失。

③D溶液与另外四种溶液反应都能产生沉淀。

请回答下列问题:

(1)写出A与D的化学式: A______________,D_______________。

(2)写出A与E溶液反应的离子方程式:____________________________________。

(3)已知:NaOH(aq)+HNO3(aq)=NaNO3(aq)+H2O(1)△H=-akJ·mol-1.请写出表示相同条件下B与C的稀溶液反应的中和热的热化学方程式:________________。

(4)若25℃时,C、E及醋酸三种溶液的pH=4,则E和C溶液中由水电离出的c(H+)的比是_______________;将C与醋酸混合,醋酸的电离程度将____________(填“增大”“不变”或“减小”)(水的浓度视为常数).

(5)用惰性电极电解0.1mol·L-1 D与0.1mol·L-1C各100mL混合后的溶液,电解一段时间后,阴极质量_________(填“增大”“不变”或“减小”,下同);溶液的pH____________.

(6)向(5)中所得溶液中加入足量铁粉,则所能溶解的铁粉质量为___________g。

 

查看答案

下图是水煤气(成分为CO、H2)空气燃料电池的工作原理示意图,a、b均为惰性电极。下列叙述中正确的是    (    )

满分5 manfen5.com

A.A处通入空气,B处通入水煤气

B.a电极的反应式包括:CO+4OH--2e-= CO32-+2H2O

C.a电极发生还原反应,b电极发生氧化反应

D.如用这种电池电镀铜,当镀件增重6.4g,则消耗标准状况下的水煤气2.24 L

 

查看答案

下列与有机物结构、性质相关的叙述错误的是    (    )

A.乙酸分子中含有羧基,可与NaHCO3溶液反应生成CO2

B.乙醇分子中含有氢氧根,一定条件下能与盐酸发生中和反应

C.苯和硝酸反应生成硝基苯,乙酸和乙醇反应生成乙酸乙酯,二者反应类型相同

D.苯不能使溴的四氯化碳溶液褪色,说明苯分子中没有与乙烯分子中类似的碳碳双键

 

查看答案

下列说法正确的是   (    )

①分子组成为C4H10O的醇有4种

②1molCH≡CH与足量的HCl加成后再与Cl2发生取代反应,反应完全共需4molCl2

③(CH33CCH2CH3的一氯代物有3种

④石油裂解和油脂皂化都是由高分子生成小分子的过程

A.①②③④全正确                  B.只有①②③正确

C.只有①③正确                    D.只有①③④正确

 

查看答案

T℃时,将气体X与气体Y置于一密闭容器中,反应生成气体Z,反应过程中各物质的浓度变化如图(Ⅰ)所示。保持其它条件不变,在T1、T2两种温度下,Y的体积分数变化如图(Ⅱ)所示,下列结论正确的是(    )

满分5 manfen5.com

A.图(Ⅱ)中T1>T2,则正反应是吸热反应

B.t2 min时,保持压强不变,通入稀有气体,平衡向正反应方向移动

C.其它条件不变,升高温度,正、逆反应速率均增大,且X的转化率增大

D.T℃时,若密闭容器中各物质起始浓度为:0.4 mol·L-1X、0.4 mol·L-1 Y、0.2mol/LZ保持其他

条件不变,达到平衡时z的浓度为0.4 mol·L-1

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.