单元质检卷四　材料家族中的元素.docx

1、单元质检卷四单元质检卷四材料家族中的元素材料家族中的元素 (时间:60 分钟分值:100 分) 一、选择题:本题共 10小题,每小题 5分,共 50分。每小题只有一个选项符合题意。 1.(2020 河南许昌第二次联考)磁山(在今河北省邯郸市武安)是我国四大发明之一指南针的发源地。 据古矿录记载:明史地理志称:“磁州武安县西南有磁山,产磁铁石。”文中的磁铁石的主要化 学成分应该是() A.Fe2O3B.FeOC.Fe3O4D.Fe(OH)3 2.(2020 福建莆田衡秀国际实验学校高三联考)下列中学常见实验的现象表述正确的是() A.过量的铁投入到一定量的稀硝酸中充分反应后取上层清液置于试管中,

2、滴加 KSCN 溶液,溶液显红 色 B.制备氢氧化亚铁时,向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液,边加边搅拌,即可制得白色的氢氧化亚铁 C.检验红砖中有氧化铁,向红砖粉末中加入盐酸,充分反应后取上层清液于试管中,滴加 KSCN 溶液 23 滴即可 D.往 FeCl3和 BaCl2的混合溶液中通入 SO2,溶液颜色由棕黄色变为浅绿色,同时有白色沉淀产生,表示 FeCl3具有还原性 3.(2020 江苏化学,6)下列有关化学反应的叙述正确的是() A.室温下,Na 在空气中反应生成 Na2O2 B.室温下,Al 与 4.0 molL-1NaOH 溶液反应生成 NaAl(OH)4 C.室温下,Cu 与浓硝

3、酸反应放出 NO 气体 D.室温下,Fe 与浓硫酸反应生成 FeSO4 4.(2020 安徽皖南八校联考)下列关于金属及其化合物的说法正确的是() A.表面用砂纸打磨过的铝箔在酒精灯上加热,铝箔熔化但不滴落 B.将 Na、Fe、Cu 分别在 Cl2中燃烧,可分别得到 NaCl、FeCl2、CuCl2 C.Na2O2与水反应和红热的 Fe 与水蒸气反应均能生成碱 D.向盛有氯化铁溶液的烧杯中同时加入铁粉和铜粉,反应结束后,烧杯中的固体若有铁,则无铜 5.(2020 黑龙江双鸭山第一中学月考)下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是() 选 项 操作现象解释或结论 A向饱和 Na2CO3溶液中

4、通入足量 CO2溶液变浑浊 析出了 NaHCO3晶体 B向含有酚酞的烧碱溶液中通入 SO2溶液红色退去二氧化硫有漂白性 C用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色试验火焰呈黄色溶液中有 Na+、无 K+ D 向 NaHCO3溶液中滴加 NaAl(OH)4 溶液 有白色沉淀和气体 产生 Al(OH)4-与 HCO3 -发生了相互促进的水解 反应 6.(2020 辽宁朝阳建平二中期中)关于反应过程中的先后顺序,下列说法正确的是() A.向浓度均为 0.1 molL-1的 FeCl3和 CuCl2混合溶液加入铁粉,溶质 CuCl2首先与铁粉反应 B.向过量的 Ba(OH)2溶液中滴加少量的 KAl(SO4)2溶液

5、,开始没有白色沉淀生成 C.向浓度均为 0.1 molL-1的 Na2CO3和 NaOH 的混合溶液通入 CO2气体,NaOH首先反应 D.向浓度为 0.1 molL-1的 FeCl3溶液中加入质量相同、大小相同的铁和铜,铜先反应 7.(2020 河北辛集中学阶段考试)碱式氯化铜CuaClb(OH)cxH2O是一种重要的无机杀虫剂,它可以通 过以下步骤制备。步骤 1:将铜粉加入稀盐酸中,并持续通空气反应生成 CuCl2。已知 Fe3+对该反应有 催化作用,其催化原理如下图所示。步骤 2:在制得的 CuCl2溶液中加入石灰乳充分反应后即可制备 碱式氯化铜。 下列有关说法正确的是() A.a、b、

6、c 之间的关系式为:a=b+c B.图中 M、N 分别为 Fe2+、Fe3+ C.步骤 1 充分反应后,加入少量 CuO可除去 Fe3+ D.若制备 1 mol CuCl2,理论上消耗 11.2 L O2 8.(2020 山东泰安第四中学期中)在含有 Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各 0.1 mol 的混合 溶液中加入 0.1 mol 铁粉,充分搅拌后铁完全反应,同时析出 0.1 mol Ag。则下列结论中不正确的是 () A.向反应后的溶液中继续加入少量铁粉,铁粉可以继续溶解 B.氧化性:Ag+Fe3+Cu2+Zn2+ C.反应后溶液的质量减轻 D.反应后溶

7、液中 Cu2+与 Fe2+的物质的量之比为 11 9.(2020 安徽合肥质量检测)混合物 M 中可能含有 Al2O3、Fe2O3、Al、Cu,为确定其组成,某同学设计 如图所示的分析方案。下列分析正确的是() A.已知 m1m2,则混合物 M 中一定不含有 Al2O3 B.生成蓝绿色溶液的离子方程式为 Cu+Fe3+Cu2+Fe2+ C.固体 P 既可能是纯净物,又可能是混合物 D.要确定混合物 M 中是否含有 Al,可取 M 加入过量 NaOH 溶液 10.(2020 湖南部分重点中学期末)工业上常用铁碳混合物处理含 Cu2+废水获得金属铜。当保持铁屑 和活性炭总质量不变时,测得废水中 C

8、u2+的浓度在不同铁碳质量比(x)条件下随时间变化的曲线如下 图所示。 下列推论不合理的是() A.活性炭对 Cu2+具有一定的吸附作用 B.铁屑和活性炭会在溶液中形成微电池,铁为负极 C.增大铁碳混合物中铁碳质量比(x),一定会提高废水中 Cu2+的去除速率 D.利用铁碳混合物回收含 Cu2+废水中铜的反应原理为 Fe+Cu2+Fe2+Cu 二、非选择题:本题共 4小题,共 50分。 11.(12 分)绿矾(FeSO47H2O)可作还原剂、着色剂、制药等,在不同温度下易分解得到多种铁的氧化 物和硫的氧化物。已知 SO3是一种无色晶体,熔点是 16.8 ,沸点是 44.8 ,氧化性及脱水性较浓

9、硫 酸强,能漂白某些有机染料,如品红等。回答下列问题: (1)甲组同学按照上图所示的装置,通过实验检验绿矾的分解产物。装置 B 中可观察到的现象 是,甲组由此得出绿矾的分解产物中含有 SO2。装置 C 的作用 是。 (2)乙组同学认为甲组同学的实验结论不严谨,认为需要补做实验。对甲组同学做完实验的 B 装置的 试管加热,发现退色的品红溶液未恢复红色,则可证明绿矾分解的产物中(填字母)。 A.不含 SO2B.可能含 SO2C.一定含有 SO3 (3)丙组同学查阅资料发现绿矾受热分解还可能有 O2放出,为此,丙组同学选用甲组同学的部分装置 和下图部分装置设计出了一套检验绿矾分解所得气态产物的装置:

10、 丙组同学的实验装置中,依次连接的合理顺序为。 能证明绿矾分解产物中有 O2的检验方法 是。 (4)证明绿矾分解产物中含有三价铁的操作及现象 是 。 12.(2020 北京化学一轮复习月考)(12 分)铝及其化合物在生产、生活等方面有广泛的应用。 (1)铝元素位于周期表中第周期族。硼、镓与铝位于同一主族,现有下列三种物质: NaAl(OH)4、NaBO2、NaGaO2,浓度相同的这三种物质的溶液 pH 由大到小的顺序为 (用序号表示)。 (2)将 20.0 mL 0.1 molL-1Ba(OH)2溶液和 20.0 mL 0.1 molL-1NH4Al(SO4)2溶液混合,所得溶液中 Al3+、

11、 NH4 +、SO 4 2-、OH-、H+的浓度由大到小的顺序为 。 (3)氮化铝(AlN)是一种新型的无机非金属材料,可用作热交换器材料。某 AlN 样品中仅含有 Al2O3杂 质,为测定 AlN 的含量,甲组同学设计了如下流程: 已知:AlN+NaOH+3H2ONaAl(OH)4+NH3。 过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和。 实验过程中,称得样品的质量为 4.2 g,最后得到的固体为 5.1 g,则样品中 AlN 的质量分数 为。(不考虑整个过程中的损耗,结果保留四位有效数字) 13.(2020 福建师大二附中期中)(12 分)三氧化二铁和氧化亚铜都是红色粉末,常用作颜料。某校一化 学实

12、验小组通过实验来探究一红色粉末是 Fe2O3、Cu2O还是二者的混合物。探究过程如下: 查阅资料:Cu2O几乎不溶于水,溶于稀硫酸可生成 Cu 和 CuSO4,Cu2O 在空气中加热生成 CuO。 【提出假设】 假设 1:红色粉末是 Fe2O3 假设 2:红色粉末是 Cu2O 假设 3:红色粉末是 Fe2O3和 Cu2O 的混合物 【设计探究实验】 取少量粉末放入足量的稀硫酸中,在所得溶液中再滴加 KSCN 试剂。 (1)若已知假设 1 成立,则预期实验现象是。 (2)若滴加 KSCN 试剂后溶液不变红色,则证明原固体粉末中一定不含三氧化二铁。你认为这种说法 合理吗?。 (3)若固体粉末完全溶

13、解无固体存在,滴加 KSCN 试剂时溶液不变红色,则证明红色粉末 是,写出发生反应的所有离子方程 式:。 【探究延伸】 经实验分析,确定红色粉末为 Fe2O3和 Cu2O 的混合物。 (4)实验小组欲用加热法测定 Cu2O的质量分数。取 a g 固体粉末在空气中充分加热,待质量不再变化 时,称其质量为 b g(ba),则混合物中 Cu2O的质量分数为。 (5)欲利用红色粉末 Fe2O3和 Cu2O的混合物制取较纯净的胆矾(CuSO45H2O),经查阅资料得知,在溶 液中调节溶液的酸碱性而使 Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的 pH如下表: 物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3

14、 开始沉 淀 pH 6.07.51.4 沉淀完 全 pH 13143.7 实验室有下列试剂可供选择: A.氯水B.H2O2C.硝酸D.NaOHE.氨水F.Cu2(OH)2CO3 实验小组设计如下实验方案: 试回答:试剂 1 为,试剂 2 为(填字母)。 固体 X 的成分为,操作 1 为。 14.(2020 江苏化学,19)(14分)实验室由炼钢污泥(简称铁泥,主要成分为铁的氧化物)制备软磁性材料 -Fe2O3。其主要实验流程如下: 铁泥酸浸还原除杂沉铁-Fe2O3 (1)酸浸。用一定浓度的 H2SO4溶液浸取铁泥中的铁元素。若其他条件不变,实验中采取下列措施能 提高铁元素浸出率的有(填序号)。

15、 A.适当升高酸浸温度 B.适当加快搅拌速度 C.适当缩短酸浸时间 (2)还原。向“酸浸”后的滤液中加入过量铁粉,使 Fe3+完全转化为 Fe2+。“还原”过程中除生成 Fe2+外, 还会生成(填化学式);检验 Fe3+是否还原完全的实验操作 是。 (3)除杂。向“还原”后的滤液中加入 NH4F 溶液,使 Ca2+转化为 CaF2沉淀除去。若溶液的 pH偏低,将 会导致 CaF2沉淀不完全,其原因是Ksp(CaF2)=5.310-9mol3L- 3,Ka(HF)=6.310-4molL-1。 (4)沉铁。将提纯后的 FeSO4溶液与氨水-NH4HCO3混合溶液反应,生成 FeCO3沉淀。 生成

16、 FeCO3沉淀的离子方程式为。 设计以 FeSO4溶液、氨水-NH4HCO3混合溶液为原料,制备 FeCO3的实验方案: FeCO3沉淀需“洗涤完全”,Fe(OH)2开始沉淀的 pH=6.5。 单元质检卷四材料家族中的元素 1.C根据题干信息可知磁铁石应具有磁性,Fe2O3、FeO、Fe(OH)3都不具有磁性,Fe3O4 俗称磁铁,具有磁性,所以磁铁矿的主要成分为 Fe3O4,C项正确。 2.C过量的铁投入到一定量的稀硝酸中,铁先被硝酸氧化为三价铁,过量的铁再和三价 铁反应生成亚铁离子,铁元素最终为+2 价,滴加 KSCN溶液,溶液不会显红色,故 A错误; 向硫酸亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液发

17、生复分解反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,搅拌后, 氢氧化亚铁很容易被空气中的氧气氧化为氢氧化铁,得不到白色沉淀,故 B 错误;氧化铁 和盐酸反应生成氯化铁溶液和水,三价铁遇 KSCN溶液变红色,故 C正确;氯化铁具有氧 化性,能与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸根离子,SO4 2-再与钡离子反应生成硫酸钡 沉淀,铁离子被还原为亚铁离子,溶液由棕黄色变成浅绿色,表示铁离子有氧化性,故 D错 误。 3.BA项,室温下 Na在空气中与 O2反应生成 Na2O,加热时 Na与 O2反应得到 Na2O2,错 误;B项,Al 与 NaOH 溶液反应的化学方程式为 2Al+2NaOH+6H2O2NaAl(OH)

18、4+3H2, 正确;C项,室温下 Cu 与浓硝酸反应生成 NO2,错误;D项,在室温下 Fe 遇浓硫酸发生钝化, 生成致密的氧化物薄膜,错误。 4.A由于 Al 可以在空气中迅速生成氧化铝,且氧化铝的熔点高于 Al,因此表面用砂纸 打磨过的铝箔在酒精灯上加热时,铝箔熔化但不滴落,A正确;由于氯气氧化性较强,故 Fe 在氯气中燃烧得到的产物为氯化铁,而不是氯化亚铁,B 错误;过氧化钠与水反应生成氢 氧化钠和氧气,Fe 与水蒸气反应可生成四氧化三铁和氢气,C 错误;Fe 还原性强于 Cu,故 氯化铁溶液会优先与 Fe 发生反应,若反应结束后,烧杯中的固体若有铁,则一定有 Cu 剩 余,D错误。 5

19、.A向饱和 Na2CO3溶液中通入足量 CO2时生成 NaHCO3,由于 NaHCO3的溶解度比 Na2CO3的溶解度小,故而有晶体析出,故 A正确;向含有酚酞的烧碱(氢氧化钠)溶液中通 入 SO2,氢氧化钠与二氧化硫反应可以生成亚硫酸氢钠,溶液由碱性逐渐变为弱酸性,故溶 液红色褪去,不是利用二氧化硫的漂白性,故 B 错误;进行焰色反应时若火焰呈黄色,则原 溶液中一定含有 Na+,不能确定是否含有 K+,故 C 错误;NaHCO3溶液与 NaAl(OH)4溶液 混合产生白色沉淀氢氧化铝和碳酸钠,没有气体生成,故 D错误。 6.C向浓度均为 0.1 molL-1的 FeCl3和 CuCl2混合溶

20、液加入铁粉,因为 Fe3+的氧化能力 强于 Cu2+,所以溶质 FeCl3首先与铁粉反应,A错误;向过量的 Ba(OH)2溶液中滴加少量的 KAl(SO4)2溶液,开始生成 BaSO4沉淀,B 错误;向浓度均为 0.1 molL-1的 Na2CO3和 NaOH 的混合溶液通入 CO2气体,CO2和 NaOH 首先反应,C 正确;向浓度为 0.1 molL-1的 FeCl3 溶液中加入质量相同、大小相同的铁和铜,因为铁的还原能力强,所以铁先反应,D错误。 7.C根据化合物中正负化合价的代数和等于 0可知,2a=b+c,A错误;根据题干叙述可知 步骤 1 反应的化学方程式为 2Cu+O2+4HCl

21、2CuCl2+2H2O,已知 Fe3+对该反应有催化作 用(2Fe3+CuCu2+2Fe2+),则 M 是 Fe3+,N是 Fe2+,B 错误;Fe3+水解使溶液显酸性,CuO与 H+反应产生 Cu2+和水,当溶液的 pH增大到一定程度,Fe3+形成 Fe(OH)3沉淀而除去,从而 达到除去 Fe3+的目的,C 正确;制备 1 mol CuCl2时转移 2 mol 电子,根据电子守恒,需要消 耗 0.5 mol O2,由于不清楚氧气所处的条件,所以不能确定气体的体积,D错误。 8.DCu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各 0.1 mol 的混合溶液中加入 0.1 m

22、ol 铁 粉,充分搅拌后铁完全反应,同时析出 0.1 mol Ag,根据发生反应的离子方程 式:2Ag+FeFe2+2Ag,2Fe3+Fe3Fe2+计算可得,Fe3+、Ag+与加入的铁粉恰好反应完 全,溶液中存在 Cu2+、Zn2+、Fe2+和 NO3 -,向反应后的溶液中继续加入少量铁粉,发生 Fe+Cu2+Fe2+Cu,铁粉可以继续溶解,故 A 正确;根据金属活动顺序表可知氧化 性:Zn2+Cu2+Ag+,根据金属铜和三价铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,可知氧化性 Cu2+m2,则混合物 M 中一定含有 Al,可能含有 Al2O3,A错误;选项出示的离子方程式中电荷不守恒,故 B错误;由于加了

23、过量的盐酸,因 此固体 P只能是铜,不可能是混合物,故 C 错误;要确定混合物 M 中是否含有 Al,可取 M 加入过量 NaOH 溶液,若产生气体,则一定含铝,否则不含铝,故 D正确。 10.C活性炭具有许多细小微孔,且表面积巨大,具有很强的吸附能力,由图像可知,Cu2+ 在纯活性炭中浓度减小,表明活性炭对 Cu2+具有一定的吸附作用,A项正确。铁屑和活性 炭在溶液中形成微电池,其中铁具有较强的还原性,易失去电子形成 Fe2+,发生氧化反应, 因此铁为负极,B 项正确。由图像可知,当铁碳混合物中铁含量的增加使铁碳比 x=21 时,Cu2+的去除速率逐渐增加;但当铁碳混合物变为纯铁屑时,Cu2

24、+的去除速率又降低;因 此增大铁碳混合物中铁碳质量比(x),不一定会提高废水中 Cu2+的去除速率,C 项错误;在 铁碳微电池中,碳所在电极发生还原反应,Cu2+得到电子生成铜单质,因此该微电池的总反 应方程式为 Fe+Cu2+Fe2+Cu,D 项正确。 11.答案 (1)品红溶液退色吸收尾气,防止 SO2(SO3)等气体扩散到空气中污染环境 (2)BC (3)AFGBDH用带火星的木条检验 H 中收集到的气体,木条复燃 (4)取少量分解产物于试管中,加入足量稀盐酸溶解,再滴加几滴 KSCN溶液,溶液变 红色,说明有三价铁 解析:二氧化硫、三氧化硫能使品红退色,但二氧化硫使品红退色后加热能恢复

25、红色;检 验绿矾分解所得气态产物,根据可能的产物性质,用无水硫酸铜检验水、用冰水冷却气体 看是否有无色晶体生成,若有无色晶体则含有三氧化硫;用品红检验二氧化硫;用氢氧化 钠除去二氧化硫;用排水法收集可能生成的氧气,氧气能使带火星的木条复燃;三价铁能 使 KSCN溶液变红。 (1)二氧化硫能使品红退色,装置 B 中可观察到的现象是品红溶液退色。二氧化硫、 三氧化硫是酸性气体,有毒,为防止 SO2(SO3)等气体扩散到空气中污染环境,装置 C的作 用是尾气处理。 (2)二氧化硫、三氧化硫能使品红退色,但二氧化硫使品红退色后加热能恢复红色; 对甲组同学做完实验的 B 装置的试管加热,发现退色的品红溶

26、液未恢复红色,则可证明 绿矾分解的产物中一定含有 SO3,可能含 SO2。 (3)检验绿矾分解所得气态产物,根据可能的产物性质,用无水硫酸铜检验水、用 冰水冷却气体看是否有无色晶体生成,若有无色晶体则含有三氧化硫;用品红检验二氧化 硫;用氢氧化钠除去二氧化硫;用排水法收集可能生成的氧气,所以仪器连接顺序是 AFGBDH; 氧气能使带火星的木条复燃,所以检验氧气的方法是用带火星的木条检验 H中收 集到的气体,木条复燃证明有氧气生成; (4)三价铁能使 KSCN溶液变红,证明绿矾分解产物中含有三价铁的操作及现象是取 少量分解产物于试管中,加入足量稀盐酸溶解,再滴加几滴 KSCN溶液,溶液变红色,说

27、明 有三价铁。 12.答案 (1)3A(2)c(SO4 2-)c(NH 4 +)c(Al3+)c(H+)c(OH-) (3)玻璃棒87.86% 解析:(1)铝元素位于周期表中第 3周期A 族;同主族元素原子序数越大,金属性越强,其 对应的盐溶液碱性越强,镓、硼与铝位于同一主族,金属性:镓铝硼,故碱性 NaGaO2NaAl(OH)4NaBO2。 (2)将 20.0 mL 0.1 molL-1Ba(OH)2溶液和 20.0 mL 0.1 molL-1NH4Al(SO4)2溶液混合, 即两种溶液中溶质的物质的量相等,反应后可生成 210-3mol的硫酸钡和4 310 -3 mol的 氢氧化铝,所以反

28、应后溶液中含有 210-3mol的硫酸根离子,若不考虑水解时应含 210-3 mol的铵根离子和2 310 -3 mol 的铝离子,由于铵根离子和铝离子在溶液中发生水解且使溶 液呈酸性,所以离子浓度的大小为 c(SO4 2-)c(NH 4 +)c(Al3+)c(H+)c(OH-)。 (3)过滤时用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;根据题意分析煅烧得到的是 氧化铝,已知原样品中也含有 Al2O3。设样品中 AlN的质量为 x,则 2AlNAl2O3m 8210220 x5.1 g-4.2 g 82 ? = 20 5.1 g-4.2 g,解得 x=3.69 g 则样品的 AlN的质量分数为3.69

29、 g 4.2 g 100%87.86%。 13.答案 (1)溶液变为红色(2)不合理(3)Fe2O3和 Cu2O的混合物 Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O、Cu2O+2H+Cu+Cu2+H2O、2Fe3+Cu2Fe2+Cu2+ (4)9(?-?) ? 100% (5)BFCu2(OH)2CO3和 Fe(OH)3蒸发浓缩、冷却结晶 解析:(1)若已知假设 1成立,Fe2O3与足量稀硫酸反应生成 Fe2(SO4)3和 H2O,溶液中有 Fe3+,加入 KSCN试剂,溶液变为红色。 (2)若滴加 KSCN试剂后溶液不变红色,说明与稀硫酸反应后的溶液中不含 Fe3+,但 不能证明原固体中一定不含

30、Fe2O3。若原固体是 Fe2O3和 Cu2O的化合物,Cu2O与稀硫 酸反应生成的 Cu 将 Fe2O3与稀硫酸反应生成的 Fe3+还原成 Fe2+发生反 应:Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2O、Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O、 Cu+Fe2(SO4)3CuSO4+2FeSO4,所以题中说法不合理。 (3)若固体粉末完全溶解无固体存在,滴加 KSCN试剂时溶液不变红色,则证明红色 粉末是 Fe2O3和 Cu2O 的混合物。发生反应的所有离子方程式为 Fe2O3+6H+2Fe3+3H2O、Cu2O+2H+Cu+Cu2+H2O、Cu+2Fe3+Cu2+2Fe2+。

31、 (4)根据题给资料,加热时发生反应:2Cu2O+O24CuO,固体增加的质量为消耗 O2的 质量,n(O2)=?-? 32 mol,根据化学方程式可知反应的 Cu2O的物质的量是?-? 16 mol,则 Cu2O的 质量为?-? 16 mol144 gmol-1=9(b-a) g,则 Cu2O的质量分数为9(?-?) ? 100%。 (5)向红色粉末中加入稀硫酸发生反应:Cu2O+H2SO4CuSO4+Cu+H2O、 Fe2O3+3H2SO4Fe2(SO4)3+3H2O、Cu+Fe2(SO4)3CuSO4+2FeSO4,所得溶液中含 CuSO4、FeSO4、Fe2(SO4)3,根据题中提供的

32、 Cu2+、Fe2+、Fe3+开始沉淀和沉淀完全的 pH, 要将 FeSO4除去必须先将 Fe2+氧化成 Fe3+,则试剂 1为氧化剂,试剂 1不能用氯水,用氯水 会引入杂质离子 Cl-,不能用硝酸,用硝酸会产生大气污染物,所以试剂 1 选用 H2O2,H2O2 的还原产物为 H2O,不引入新杂质也不产生大气污染物。试剂 2 是调节溶液的 pH使 Fe3+完全沉淀而除去,为了不引入新杂质,试剂 2 选择 Cu2(OH)2CO3,不选用 NaOH 和氨水, 用 NaOH 或氨水会引入杂质。所得悬浊液经过滤得到的固体 X的成分为 Fe(OH)3和 Cu2(OH)2CO3,滤液为 CuSO4溶液。从

33、 CuSO4溶液中获得 CuSO45H2O的操作为:蒸发浓 缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,则操作 1为蒸发浓缩、冷却结晶。 14.答案 (1)AB(2)H2取少量清液,向其中滴加几滴 KSCN溶液,观察溶液颜色是否呈 红色 (3)pH 偏低形成 HF,导致溶液中 F-浓度减小,CaF2沉淀不完全 (4)Fe2+HCO3 -+NH3H2O FeCO3+NH4 +H2O( 或 Fe2+HCO3 -+NH3 FeCO3+NH4 +) 在搅拌下向 FeSO4溶液中缓慢加入氨水-NH4HCO3混合溶液,控制溶液 pH 不大于 6.5;静置后过滤,所得沉淀用蒸馏水洗涤 23 次;取最后一次洗涤后的滤液,

34、滴加盐酸酸化 的 BaCl2溶液,不出现白色沉淀 解析:(1)升高酸浸温度、加快搅拌速度和适当增加酸浸时间,均可加快反应速率,提高浸 出率。 (2)因滤液中含有 Fe3+、Fe2+、H+,加入适量铁粉时,H+与 Fe 发生反应放出氢气。利 用 KSCN溶液检验 Fe3+是否反应完全。 (3)pH 偏低,会发生如下反应:H+F-HF,平衡正向移动导致 c(F-)减小,CaF2沉淀不 完全。 (4)氨水的存在有利于 HCO3 - 电离出更多 CO3 2-,与 Fe2+生成沉淀,反应的离子方程式 为 Fe2+HCO3 -+NH3H2O FeCO3+NH4 +H2O。 注意控制 pH不大于 6.5,防止 Fe(OH)2沉淀的生成,还要注意分离(过滤)、洗涤等 要求。