鐵銅單質(zhì)及其化合物的應(yīng)用范圍很廣。現(xiàn)有含氯化亞鐵雜質(zhì)的氯化銅晶體(CuCl2·2H2O),為制取純凈的CuCl2·2H2O，首先將其制成水溶液，然后按照如圖步驟進(jìn)行提純：

已知Cu2+、Fe3+和Fe2+的氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時(shí)的pH見下表：

 
Fe3+
Fe2+
Cu2+
氫氧化物開始沉淀時(shí)的pH
1.9
7.0
4.7
氫氧化物沉淀完全時(shí)的pH
3.2
9.0
6.7
 
請回答下列問題：
（1）加入氧化劑的目的是                          
（2）下列最適合作氧化劑X的是                       
A．K2Cr2O7  B．NaClO  C．H2O2  D．KMnO4
（3）加入的物質(zhì)Y是                      
（4）如果不用物質(zhì)Y而直接用可溶性堿溶液能不能達(dá)到目的？      (填“能”或者“不能”)。若不能，試解釋原因                                      (若填“能”，此空不用回答)
（5）最后能不能直接蒸發(fā)得到CuCl2·2H2O？          (填“能”或者“不能”)。若不能，應(yīng)該如何操作才能得到CuCl2·2H2O                            (若填“能”，此空不用回答)
（6）若向溶液Ⅱ中加入碳酸鈣，產(chǎn)生的現(xiàn)象是                             
（7）若向溶液Ⅱ中加入鎂粉，產(chǎn)生的氣體是     ，試解釋原因                      
（8）FeCl3溶液具有凈水作用的原因是                                         

（1）將Fe2+氧化為Fe3+，便于生成沉淀與Cu2+分離(1分) （2）C  (1分) （3）CuO(也可以是氫氧化銅、碳酸銅或者堿式碳酸銅) (1分) （4）不能(1分) ，加堿使Fe3+沉淀的同時(shí)也能使Cu2+沉淀(1分) （5）不能(1分)  應(yīng)該在HCl氣體氛圍中進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶(2分) （6）碳酸鈣溶解，產(chǎn)生氣泡和紅褐色沉淀(2分) （7）氫氣(1分)  鎂粉與氯化鐵、氯化銅水解得到的氫離子作用，產(chǎn)生氫氣(1分) （8）鐵離子水解成氫氧化鐵膠體，吸附水中的懸浮顆粒物，加速沉降。起到凈水作用(2分) 

解析試題分析：（1）加入氧化劑，將Fe2+氧化為Fe3+，易除去，除雜時(shí)，不能引入新的雜質(zhì)（2）加入過氧化氫能使亞鐵離子氧化為鐵離子，且不引入新雜質(zhì)。故選C。（3）加入的物質(zhì)Y可調(diào)節(jié)，使Fe3+全部沉淀，同時(shí)不引進(jìn)新雜質(zhì)，所以可以用Cu(OH)2、CuCO3、CuO、Cu2(OH)2CO3等。（5）不能，由于銅離子易水解，應(yīng)在HCl氣體氛圍中進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶。（6）溶液Ⅱ中加入碳酸鈣，由于溶液中含有H+，碳酸鈣分解，形成二氧化碳?xì)怏w和水，同時(shí)鐵離子水解，形成氫氧化鐵紅褐色沉淀。（7）向溶液Ⅱ中加入鎂粉，鎂粉與氯化鐵、氯化銅水解得到的氫離子作用，產(chǎn)生氫氣。（8）鐵離子水解成氫氧化鐵膠體，吸附水中的懸浮顆粒物，加速沉降。起到凈水作用。
考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用；制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

綠礬是一種重要的化工原料。
【問題1】綠礬晶體（FeSO4·7H2O）由于保存不妥或長久放置，容易被空氣中的氧氣氧化而變質(zhì)。為探究綠礬樣品的變質(zhì)情況，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)方案。
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：取少量綠礬樣品，用蒸餾水在燒杯中配成溶液。
（1）方案1：取少量溶液，加入幾滴             試劑（寫化學(xué)式），如果觀察到的現(xiàn)象是溶液變血紅色；實(shí)驗(yàn)結(jié)論：證明綠礬樣品已被氧化。
（2）方案2：取少量溶液，加入幾滴酸性KMnO4溶液，如果觀察到的現(xiàn)象是                                        。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：證明綠礬樣品完全被氧化。
（3）使用FeSO4時(shí)，如要防止Fe3+的干擾，可以加入適量鐵粉進(jìn)行除雜，寫出加入鐵粉后發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                                         。
（4）要從FeSO4溶液中得到綠礬晶體，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作步驟：　　　　　、冷卻結(jié)晶、　過濾、自然干燥，在這一系列操作中沒有用到的儀器有　　　　　　（此空填序號）

A．蒸發(fā)皿 B．石棉網(wǎng) C．燒杯 D．玻璃棒
【問題2】灼燒綠礬的反應(yīng)方程式：2（FeSO4·7H2O）   Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O
工業(yè)上常通過高溫分解FeSO4的方法制備Fe2O3，為檢驗(yàn)FeSO4高溫分解的氣體產(chǎn)物中是否含有SO2和SO3，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：將FeSO4高溫分解產(chǎn)生的氣體通入下圖所示的裝置中。請回答以下問題：

（1）裝置I中氯化鋇溶液中可觀察到現(xiàn)象                                   。若氯化鋇溶液足量，將最后所得沉淀過濾、洗滌、烘干后稱重為2．33克，則灼燒綠礬的過程中轉(zhuǎn)移了_________mol的電子。
（2）裝置II中試劑為品紅溶液，其作用是                                  
（3）裝置III中試劑為NaOH溶液，其作用是                                           。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

某小組的同學(xué)對放置已久的過氧化鈉的成分進(jìn)行探究，請回答下列問題：
(1)反應(yīng)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑的還原劑是________(寫化學(xué)式)；反應(yīng)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2中，每生成1 mol O2轉(zhuǎn)移________mol電子。
(2)進(jìn)行探究：
①提出假設(shè)。
假設(shè)1：全部是Na2O2
假設(shè)2：全部是Na2CO3
假設(shè)3：________________
②設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿)。
限選實(shí)驗(yàn)試劑和儀器：蒸餾水、1 mol·L－1 H2SO4溶液、澄清石灰水、淀粉-KI溶液、酚酞溶液、火柴、試管、小燒杯、膠頭滴管。

實(shí)驗(yàn)步驟
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取少量固體樣品于試管中，滴加足量1 mol·L－1 H2SO4溶液，然后將內(nèi)壁附有澄清石灰水的燒杯罩于試管口
若澄清石灰水未見渾濁，則假設(shè)1成立；
若澄清石灰水變渾濁，則______________________
步驟2：
 
步驟3：
 
 

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

為了檢驗(yàn)市場上常見兩種金屬飲料瓶的主要成分，某小組取甲、乙兩種飲料瓶，將其剪碎作為樣品，分別按下述步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
I．取少量樣品于試管中，加入鹽酸，充分反應(yīng)后過濾。
II．取少量濾液于試管中，向其中滴加氫氧化鈉溶液。
步驟II的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：

樣品甲
生成白色沉淀，繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液，沉淀消失
樣品乙
生成白色沉淀，白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色
 
（1）樣品甲中金屬的主要成分是         ，生成白色沉淀反應(yīng)的離子方程式是                。
（2）樣品乙進(jìn)行步驟I后所得濾液中一定含有的金屬離子是       ，白色沉淀變?yōu)榧t褐色反應(yīng)的化學(xué)方程式是                                           。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

某興趣小組為測定某工業(yè)純堿（假設(shè)僅含NaHCO3雜質(zhì)）中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了下列四種實(shí)驗(yàn)方案：
方案一：純堿樣品測定剩余固體質(zhì)量
（1）稱取mg樣品放入坩堝中充分加熱。坩堝中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：                                             
（2）將坩堝置于干燥器中冷卻后稱量。實(shí)驗(yàn)時(shí)需要重復(fù)“加熱、冷卻、稱量”操作多次，其目的是：                                                 。
方案二：稱取mg樣品配成250mL溶液，從中取25mL溶液先用酚酞作指示劑用0.1mol/LHCl溶液滴定至終點(diǎn)，消耗0.1mol/LHCl溶液V1mL，繼續(xù)用甲基橙作指示劑滴定至終點(diǎn)，消耗0.1mol/LHCl溶液V2mL。則該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：                   。
方案三：純堿樣品溶液測定沉淀質(zhì)量
（1）稱取m1g樣品，置于小燒杯中，加水溶解后滴加足量氯化鈣溶液。將反應(yīng)混和物過濾后的下一步操作是：                        ，沉淀經(jīng)干燥后稱量為m2g。
（2）如果用氫氧化鈣溶液代替氯化鈣溶液作沉淀劑，在其他操作正確的情況下，_______測定樣品中的Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（填“能”或“不能”）
方案四：純堿樣品測定生成二氧化碳的質(zhì)量
（1）本實(shí)驗(yàn)采用如圖裝置，C中盛放的物質(zhì)是            。
（2）反應(yīng)前后都要通入N2，反應(yīng)后通入N2的目的是：                                

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

過氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)，在“神七”的航天艙中、在宇航員太空漫步時(shí)穿的航天服中、在潛艇中均使用過氧化鈉作制氧劑，供人呼吸之用。某學(xué)生選用大理石、鹽酸和一定量過氧化鈉藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證這一事實(shí)。
請根據(jù)所給裝置回答下列問題：
 
（1）A是制取CO2的裝置，最好選用下列裝置中的________(填序號)。
 
（2）B裝置中發(fā)生的離子方程式是_____________________________________________。
C裝置的作用是_____________________________________________________。
（3）D裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________________。
（4）要想得到較純凈的氧氣，可在裝置D和E之間增加一盛有__           ______(填寫試劑名稱)的________(填寫裝置名稱)。
（5）如何檢驗(yàn)集氣瓶中收集到的氣體_______________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

某研究性學(xué)習(xí)小組在研究由Fe2＋制備Fe(OH)2的過程中，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】

方法一：按照圖1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，容器A中的反應(yīng)開始時(shí)，彈簧夾C處于打開狀態(tài)，一段時(shí)間后，關(guān)閉彈簧夾C，容器A中的反應(yīng)仍在進(jìn)行。最終在_______容器中觀察到白色沉淀，該實(shí)驗(yàn)中涉及到的化學(xué)方程式有：                                       。
方法二：按圖2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最終在兩極間的溶液中首先觀察到白色沉淀。請從所提供的試劑或電極材料中選擇正確的序號填在橫線上：①純水 ②NaCl溶液 ③NaOH溶液 ④四氯化碳 ⑤CuCl2溶液 ⑥乙醇 ⑦Fe棒 ⑧植物油 ⑨碳棒
a為___________，b為___________，c為___________，d為___________。(填序號)
【探究思考】
實(shí)驗(yàn)表明上述實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)白色的沉淀會逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛揖G色或綠色，那么如何解釋出現(xiàn)灰綠色或綠色的現(xiàn)象呢？
（1）甲同學(xué)查閱資料后，得到Fe(OH)2如下信息：

資料名稱
物理性質(zhì)描述
化學(xué)性質(zhì)描述
《化學(xué)辭典》，顧翼東編，1989年版P637
白色無定形粉末或白色至淡綠色六方晶體
與空氣接觸易被氧化，將細(xì)粉噴于空氣中，則立即燃燒出火花
《大學(xué)普通化學(xué)（下冊）》傅鷹著P637
白色沉淀
此沉淀易被氧化成微綠色Fe3(OH)8
《普通化學(xué)教程》（下冊）P788
白色
能強(qiáng)烈吸收O2，迅速變成棕色
Fe(OH)3。這時(shí)作為氧化的中間產(chǎn)物為土綠色，其中含有Fe2＋、Fe3＋。
 
閱讀該資料后，你對上述實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)灰綠色或綠色的現(xiàn)象的解釋是：__________    ；資料中提及的微綠色Fe3(OH)8，用氧化物的形式表示可寫成__________________。
（2）乙同學(xué)依據(jù)配色原理：白色和棕色不可能調(diào)配成綠色或灰綠色的常識，認(rèn)為綠色可能是形成Fe(OH)2·nH2O所致。用熱水浴的方式加熱“方法一”中生成的綠色沉淀，觀察到沉淀由綠變白的趨勢。加熱時(shí)，“方法一”中彈簧夾C應(yīng)處于___________（填“打開”或“關(guān)閉”）狀態(tài)，容器A中的反應(yīng)須處于___________（填“停止”或“發(fā)生”）狀態(tài)。寫出該實(shí)驗(yàn)中支持乙同學(xué)觀點(diǎn)的化學(xué)方程式_______________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

Fe2O3具有廣泛的用途。
甲同學(xué)閱讀有關(guān)資料得知：在高溫下煅燒FeCO3 可以得到Fe2O3。為了進(jìn)一步驗(yàn)證此結(jié)論，他做了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)步驟
實(shí)驗(yàn)操作
Ⅰ
取一定質(zhì)量的FeCO3固體置于坩堝中，高溫煅燒至質(zhì)量不再減輕，冷卻至室溫。
Ⅱ
取少量實(shí)驗(yàn)步驟Ⅰ所得固體放于一潔凈的試管中，用足量的稀硫酸溶解。
Ⅲ
向?qū)嶒?yàn)步驟Ⅱ所得溶液中滴加KSCN溶液，溶液變紅。
由此甲同學(xué)得出結(jié)論：4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
（1）寫出實(shí)驗(yàn)步驟Ⅲ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式                                。
（2）乙同學(xué)提出了不同的看法：煅燒產(chǎn)物可能是Fe3O4，因?yàn)镕e3O4也可以溶于硫酸，且所得溶液中也含有Fe3+。于是乙同學(xué)對甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)步驟Ⅲ進(jìn)行了補(bǔ)充改進(jìn)：檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟Ⅱ所得溶液中是否含有Fe2+。他需要選擇的試劑是__________（填序號）。
a．氯水        b．氯水+KSCN溶液        c. K3[Fe(CN)6](鐵氰化鉀溶液)   
（3）丙同學(xué)認(rèn)為即使得到了乙同學(xué)預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，也不能確定煅燒產(chǎn)物的成分。你認(rèn)為丙同學(xué)持此看法的理由是                                           。
（4）丙同學(xué)進(jìn)一步查閱資料得知，煅燒FeCO3的產(chǎn)物中，的確含有+2價(jià)鐵元素。于是他設(shè)計(jì)了另一種由FeCO3制取Fe2O3的方法：先向FeCO3中依次加入試劑：
稀硫酸、        （填名稱）和          （填名稱）；再____________（填操作名稱），灼燒，即可得到Fe2O3
（5）工業(yè)上通過控制樣品的質(zhì)量，使滴定時(shí)消耗KMnO4溶液體積數(shù)為c mL，菱鐵礦中FeCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為c%，可以簡化測量。
某同學(xué)取含F(xiàn)eCO3 c%的菱鐵礦a g，用足量稀硫酸溶解后，再用0.0200mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定（KMnO4被還原成Mn2+），最終消耗KMnO4溶液c mL。假定礦石中無其他還原性物質(zhì)，則所取菱鐵礦的質(zhì) 量a="_____________" g。（FeCO3的摩爾質(zhì)量為116 g·mol-1）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

下圖是Na2O2和CO2定性、定量實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖。

注射器1中抽取了100mL CO2，U型管中裝有適量小玻璃珠和約1.5g Na2O2粉末。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，打開K1、K2、K4止水夾，關(guān)閉K3止水夾，推動注射器1活塞，緩緩將CO2壓至U型管，注射器2活塞緩緩向外移動。回答下列問題：（本題不考慮注射器內(nèi)壁的磨擦阻力）
（1）U型管內(nèi)的玻璃珠并不參與反應(yīng)，其所起的作用除防止過氧化鈉粉末被吹走外，另一個(gè)重要作用是             。
（2）U型管中可觀察到的反應(yīng)現(xiàn)象是         。
（3）注射器I活塞推到底后，注射器2中收集到的氣體大于50mL，其原因除可能仍還含CO2外，還有一個(gè)重要原因是        。
（4）為了使剩余氣體中二氧化碳能反應(yīng)完，接下來的操作是          。
（5）要證明反應(yīng)產(chǎn)物之一為氧氣，最為方便的實(shí)驗(yàn)方法是           。
（6）本實(shí)驗(yàn)結(jié)束后固體產(chǎn)物板結(jié)，難以從U型管中取出，為了要證明固體產(chǎn)物中含有碳酸鹽，實(shí)驗(yàn)時(shí)還需要從如下圖示儀器和試劑中選擇       （填字母）。當(dāng)裝置和藥品都安裝完畢后，接下來的操作步驟是            。

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同步練習(xí)冊答案