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        1. (14分)某科研小組探究工業(yè)廢Cu粉(雜質(zhì)含有SiO2、Al2O3、Fe2O3中的一種或幾種)的組成并制備少量CuSO4·5H2O,實現(xiàn)廢物綜合利用,實驗過程如下:

          Ⅰ:

           (1) 廢Cu粉中一定含有的雜質(zhì)是                                。

          (2) 分別寫出過程①、②發(fā)生反應的離子方程式:

                                                          ;

                                                          。

          Ⅱ:

          (3)綜合過程Ⅰ、II,計算工業(yè)廢Cu粉中各成分的質(zhì)量之比是              (不必化簡)。

          Ⅲ:已知25℃時:

          電解質(zhì)

          Cu(OH)2

          Fe(OH)2

          Fe(OH)3

          溶度積(Ksp)

          2.2×1020

          8.0×1016

          4.0×1038

          開始沉淀時的pH

          5.4

          6.5

          3.5

          完全沉淀時的pH

          6.4

          9.6

          4.0

          (4)在Ⅱ中所得藍色溶液中加入一定量的H2O2 溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為        ,然后過濾、結(jié)晶,可得CuSO4·5H2O。

          (5)下列與Ⅲ方案相關(guān)的敘述中,正確的是           (填字母)。

                A.H2O2是綠色氧化劑,在氧化過程中不引進雜質(zhì)、不產(chǎn)生污染

          B.將Fe2+氧化為Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀較難過濾

          C.調(diào)節(jié)溶液pH選擇的試劑可以是氫氧化銅或氧化銅

          D.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在

           

          【答案】

          (1)Fe2OSiO2      (2分)

          (2)Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O  2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+   (2分)

          SiO2+2OH==SiO32+H2O (2分)

          (3) m (Cu)∶m(Fe2O3)∶m(SiO2)=3.2∶3.2∶3 (3分)

          (4)4.0≤pH<5.4 (2分)

          (5)ACD (3分)

          【解析】(1) 廢Cu粉中加入足量稀硫酸,仍然有固體剩余,說明含有二氧化硅,因為二氧化硅和硫酸不反應。所得溶于顯藍色,但銅和稀硫酸不反應,這說明一定含有氧化鐵。氧化鐵和硫酸反應生成硫酸鐵,硫酸鐵能溶解銅。

          (2)根據(jù)(1)可知反應①的方程式為Fe2O3+6H+==2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+ 。二氧化硅能和氫氧化鈉溶液反應,方程式為SiO2+2OH==SiO32+H2O。

          (3)根據(jù)反應②可知,二氧化硅的質(zhì)量是4.92g-1.92g=3.00g。這說明在4.92g固體還含有為溶解的1.92g銅。根據(jù)反應③④可知,氧化鐵和氧化鐵反應的銅的質(zhì)量共計是6.4g-1.92g=4.48g。根據(jù)方程式可知Fe2O3~Cu,所以二者的物質(zhì)的量是4.48g÷224g/mol=0.02mol,所以銅的總的物質(zhì)的量是0.02mol+1.92g÷64g/mol=0.05mol。因此原混合物中銅是0.05mol×64g/mol=3.2g,氧化鐵是0.02mol×160g/mol=3.2g,所以工業(yè)廢Cu粉中各成分的質(zhì)量之比是m (Cu)∶m(Fe2O3)∶m(SiO2)=3.2∶3.2∶3。

          (4)調(diào)節(jié)pH的目的是沉淀氫氧化鐵,但不能沉淀氫氧化銅,所以根據(jù)沉淀的pH可知,范圍應該是4.0≤pH<5.4。

          (5)根據(jù)數(shù)據(jù)可知,如果要沉淀氫氧化亞鐵,則氫氧化銅一定生成沉淀,所以選項B是錯誤的,其余都是正確的,答案選ACD。

           

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          科目:高中化學 來源:2012屆河北省石家莊市高三補充題、壓軸題化學試卷(帶解析) 題型:填空題

          (14分)某科研小組探究工業(yè)廢Cu粉(雜質(zhì)含有SiO2、Al2O3、Fe2O3中的一種或幾種)的組成并制備少量CuSO4·5H2O,實現(xiàn)廢物綜合利用,實驗過程如下:
          Ⅰ:

          (1) 廢Cu粉中一定含有的雜質(zhì)是                               。
          (2) 分別寫出過程①、②發(fā)生反應的離子方程式:
                                                         ;
                                                         
          Ⅱ:

          (3)綜合過程Ⅰ、II,計算工業(yè)廢Cu粉中各成分的質(zhì)量之比是             (不必化簡)。
          Ⅲ:已知25℃時:

          電解質(zhì)
          Cu(OH)2
          Fe(OH)2
          Fe(OH)3
          溶度積(Ksp)
          2.2×1020
          8.0×1016
          4.0×1038
          開始沉淀時的pH
          5.4
          6.5
          3.5
          完全沉淀時的pH
          6.4
          9.6
          4.0
          (4)在Ⅱ中所得藍色溶液中加入一定量的H2O2溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為       ,然后過濾、結(jié)晶,可得CuSO4·5H2O。
          (5)下列與Ⅲ方案相關(guān)的敘述中,正確的是          (填字母)。
          A.H2O2是綠色氧化劑,在氧化過程中不引進雜質(zhì)、不產(chǎn)生污染
          B.將Fe2+氧化為Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀較難過濾
          C.調(diào)節(jié)溶液pH選擇的試劑可以是氫氧化銅或氧化銅
          D.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在

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