【題目】某學(xué)習(xí)小組以鋁鐵銅合金為主要原料制備[CuNH34]SO4·H2O(一水硫酸四氨合銅)和Fe3O4膠體粒子,具體流程如下:

已知:①CuNH342+=Cu2+4NH3

Fe2+2Fe+8OHFe3O44H2O

[CuNH34]SO4易溶于水,難溶于乙醇。

請回答:

1 濾渣的成分為________。

2 步驟Ⅰ中生成[CuNH34]SO4·H2O離子方程式________。步驟Ⅰ中加入(NH42SO4的作用是作為反應(yīng)物和________

3 步驟Ⅳ中加入95%乙醇時(shí),緩慢加入的目的是________

4 下列有關(guān)敘述正確的是________。

A 步驟Ⅰ緩慢滴加H2O2并不斷攪拌,有利于提高H2O2的利用率

B 步驟Ⅳ若改為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,得到的一水硫酸四氨合銅晶體會(huì)含有較多CuOH2等雜質(zhì)

C 步驟Ⅳ、Ⅴ用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、吸濾瓶等

D 步驟Ⅴ中洗滌操作為關(guān)閉水龍頭,加乙醇溶液浸沒沉淀,緩慢流干,重復(fù)23

5 步驟Ⅲ中,從濾渣制備Fe3O4膠體粒子需經(jīng)過一系列操作。即:濾渣中加過量NaOH溶液攪拌溶解________過濾、洗滌、干燥得Fe3O4膠體粒子。

根據(jù)下列提供的操作,請?jiān)诳崭裉幪顚懻_的操作次序(填寫序號)。

①氮?dú)夥諊戮徛渭?/span>NaOH溶液,加熱溶液

②過濾、洗滌

③加入過量稀硫酸溶解

④加入適量FeSO4固體,攪拌溶解

⑤測定Fe3+含量

6 測定一水硫酸四氨合銅晶體產(chǎn)品的純度,過程如下:取0.5000 g試樣溶于水,滴加3 mol·L1 H2SO4pH34,加入過量KI固體。以淀粉溶液為指示劑,生成的碘用0.1000 mol·L1 Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,重復(fù)23次,平均消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00 mL。。該試樣中一水硫酸四氨合銅的純度為________。

已知:M[CuNH34SO4·H2O]246.0 g·mol1; 2Cu2+4I=2CuII2,I22S2O32-=2IS4O62-。

【答案】AlOH3FeOH3 CuH2O22NH32=CuNH342+2H2OCuH2O22NH3·H2O2= CuNH342+4H2O 抑制NH3·H2O的電離或促進(jìn)生成CuNH342+與反應(yīng)生成的OHNH3·H2O,控制pH不能太大,以防H2O2在強(qiáng)堿條件下的分解) 有利于得到較大顆粒的晶體 ABC ②③⑤④① 98.40%

【解析】

1)合金粉末進(jìn)行分離,鋁鐵應(yīng)轉(zhuǎn)化為濾渣形式,從所給物質(zhì)分析,只能是氫氧化鋁和氫氧化鐵形式,銅轉(zhuǎn)化為[Cu(NH3)4]SO4,利用[Cu(NH3)4]SO4難溶于乙醇,進(jìn)行分離。

(1)合金粉末溶于氨水和硫酸銨以及過氧化氫的作用下,能進(jìn)行分離,鐵和鋁都轉(zhuǎn)化為濾渣,說明濾渣為 AlOH3FeOH3 ;

(2)銅在氨水和硫酸銨和過氧化氫存在反應(yīng)生成[Cu(NH3)4]SO4,離子方程式為 CuH2O22NH32=CuNH342+2H2OCuH2O22NH3·H2O2= CuNH342+4H2O 硫酸銨不僅提供銨根離子抑制氨水的電離,還可以抑制pH不能太大,以防H2O2在強(qiáng)堿條件下的分解;

(3)因?yàn)?/span>[Cu(NH3)4]SO4在乙醇中的溶解度小,加入95%乙醇有利于得到較大顆粒的晶體;

(4) A.因?yàn)檫^氧化氫能夠分解,所以在步驟緩慢滴加H2O2并不斷攪拌,有利于提高H2O2的利用率,故正確;B.步驟若改為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶,蒸發(fā)過程中促進(jìn)反應(yīng),Cu(NH3)42+ Cu2+4NH3,氨氣逸出,銅離子水解生成氫氧化銅,所以得到的一水硫酸四氨合銅晶體會(huì)含有較多Cu(OH)2等雜質(zhì),故正確;C.步驟、是進(jìn)行抽濾和洗滌,需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、吸濾瓶等,故正確;D.步驟中洗滌操作為關(guān)閉水龍頭,加乙醇溶液浸沒沉淀,然后進(jìn)行抽濾,不能緩慢流干,故錯(cuò)誤。故選ABC

(5) 濾渣為氫氧化鋁和氫氧化鐵的混合物,加過量NaOH溶液攪拌,氫氧化鋁溶解生成偏鋁酸鈉,然后過濾出氫氧化鐵沉淀,加入過量的稀硫酸將其溶解生成鐵離子,測定鐵離子的含量,控制量,加入適量的硫酸亞鐵固體,在氮?dú)獾姆諊戮徛尤霘溲趸c溶液,加熱使其按方程式Fe2+2Fe3+8OHFe3O44H2O中的比例進(jìn)行反應(yīng),生成四氧化三鐵,再進(jìn)行過濾、洗滌、干燥得Fe3O4膠體粒子.,故操作順序?yàn)?/span>②③⑤④①

(6)根據(jù)反應(yīng)2Cu2+4I2CuII2I22S2O32-2IS4O62-得關(guān)系式為2Cu2+----I2---2S2O32-, Na2S2O3的物質(zhì)的量為0.1000×0.02=0.002mol則銅離子的物質(zhì)的量為0.002mol,則Cu(NH3)4SO4·H2O的質(zhì)量為0.002mol×246.0g/mol=0.492g,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

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A.①②③④⑤⑥B.①②③⑤

C.②④⑤D.②⑤

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A.③⑤⑦⑧B.⑤⑦⑧C.⑤⑧D.⑤⑦

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2)稱取6.0g碳素鋼放入15.0ml濃硫酸中,加熱,充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到混合氣體Y

①甲同學(xué)認(rèn)為X中除Fe3+之外還可能含有Fe2+,若要確認(rèn)是否含有Fe2+,可選用 ______ 選填序號

A.KSCN溶液B.濃氨水C.酸性KMnO4溶液 D.K3[Fe(CN)6]溶液

②乙同學(xué)取560ml(標(biāo)準(zhǔn)狀況)干燥氣體Y通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)適當(dāng)操作后得到干燥固體4.66g,由此可知Y中含硫化合物Q1的體積分?jǐn)?shù)為 ______

[探究二]丙同學(xué)認(rèn)為氣體Y中還可能含有Q2、Q3兩種氣體(相同條件下Q1Q2、Q3氣體的密度依次減小).為此,設(shè)計(jì)了下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究(假設(shè)有關(guān)氣體完全反應(yīng))

3)裝置B中試劑的作用是 ______

4)已知洗氣瓶M中盛裝的是澄清石灰水,為確認(rèn)Q2的存在,洗氣瓶M的位置應(yīng)在 ______ ,產(chǎn)生Q2的反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ______

5)確認(rèn)含有氣體Q3的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 ______ ,產(chǎn)生Q3的反應(yīng)的離子方程式為 ______

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A.分子式為C9H8O4

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c(H2)=c(I2)=c(HI)時(shí)②c(H2):c(I2):c(HI)=1:1:2時(shí)③c(H2)、c(I2)c(HI)不再隨時(shí)間而改變④單位時(shí)間內(nèi)生成nmolH2的同時(shí)生成2nmolHI⑤單位時(shí)間內(nèi)生成n mol H2的同時(shí)生成n mol I2⑥反應(yīng)速v(H2)=v(I2)=1/2v(HI)⑦一個(gè)H-H鍵斷裂的同時(shí)有兩個(gè)H-I鍵斷裂⑧溫度和體積一定時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)不再變化⑨溫度和體積一定時(shí),混合氣體的顏色不再變化⑩溫度和壓強(qiáng)一定時(shí),混合氣體的密度不再變化條件一定,混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化

A. 3B. 4C. 5D. 6

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