问题 实验题

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+7.09.0
Fe3+1.93.2
Cu2+4.76.7
 

回答下列问题:

(1)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右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)培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3mol·L-1的盐酸100mL,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)2H2O22H2O + 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

题目分析:(1)该装置是固液不加热制气体的装置,可用该装置制备氧气的反应有H2O2和MnO2及Na2O2和H2O。

(2)尾气中含有SO2气体,通入氨水中后,SO2可与氨水反应生成(NH4)2SO3、NH4HSO3,SO32-易被氧化为SO42-

(3)配制一定物质的量浓度盐酸溶液时,是将浓盐酸稀释为稀盐酸,因此还需要的玻璃仪器有容量瓶和量筒。

(4)步骤④加入X物质是为了调节溶液的pH,除去Fe3+。为防止引入杂质及Cu2+沉淀,应选用CuO。

(5)Fe2+完全沉淀时pH=9,则溶液中的c(OH-)=1×10-5mol·L-1,则Ksp=c(Fe2+)·c2(OH-)=1×10-5×(1×10-5)2=1×10-15

单项选择题
多项选择题