问题 问答题

铜单质及其化合物在工业生产和科研中有重要作用.

(1)已知:2Cu2O(s)+O2(g)═4CuO(s)△H=-292kJ•mol-1

2C(s)+O2(g)═2CO(g)△H=-221kJ•mol-1

请写出用足量炭粉还原CuO(s)制备Cu2O(s)的热化学方程式:______;

(2)现用氯化铜晶体(CuCl2•2H2O,含氯化亚铁杂质)制取纯净的CuCl2•2H2O.先将其制成水溶液,后按如图步骤进行提纯.已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH见下表

金属离子Fe3+Fe2+Cu2+
氢氧化物开始沉淀时的pH1.97.04.7
氢氧化物完全沉淀时的pH3.29.06.7
请回答下列问题:

①现有氧化剂NaClO、H2O2、KMnO4,X加哪种好,为什么?______;该反应的离子方程式为______.

②溶液II中除Cu2+外,还有______金属离子,如何检验其存在.

③物质Y不能为下列的______

a.CuOb.Cu(OH)2c.CuCO3d.Cu2(OH)2CO3e.CaOf.NaOH

④若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙,产生的现象是______.

答案

(1)已知:①2Cu2O(s)+O2(g)=4CuO(s)△H=-292kJ•mol-1

②2C(s)+O2(g)=2CO(g)△H=-221kJ•mol-1

根据盖斯定律,②-①得4CuO(s)+2C(s)=2CO(g)+2Cu2O(s),△H=+71kJ•mol-1

即2CuO(s)+C(s)=CO(g)+Cu2O(s)△H=+35.5kJ•mol-1

故答案为:2CuO(s)+C(s)=CO(g)+Cu2O(s)△H=+35.5kJ•mol-1

(2)①加入氧化剂的目的是把亚铁离子氧化为铁离子,过氧化氢氧化亚铁离子的离子方程式为:H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O,由于产物是水,不引入新的杂质,因此氧化剂选择过氧化氢,

故答案为:H2O2好,不引入杂质离子;H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O;

②溶液II中除Cu2+外还含有H2O2+2Fe2++2H+═2Fe3++2H2O生成的Fe3+,取试管少量溶液Ⅱ,滴加KSCN溶液,溶液若变红色,证明溶液Ⅱ含有Fe3+,若溶液不变红色,则证明不含Fe3+

故答案为:Fe3+;取少量溶液于试管中,滴加KSCN溶液,若溶液变红色,证明含Fe3+.若溶液不变红色,则证明不含Fe3+

③加入的物质Y可调节,使Fe3+全部沉淀,同时不引进新杂质,所以可以用Cu(OH)2、CuCO3、CuO、Cu2(OH)2CO3等,若用CaO、NaOH均引入新的杂质离子,

故答案为:ef;

④碳酸钙与溶液Ⅱ中的氢离子反应生成二氧化碳气体,因此会产生气泡,同时反应增大了溶液的pH值使得Fe3+形成红褐色的氢氧化铁沉淀,

故答案为:碳酸钙溶解,产生气泡和红褐色沉淀.

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