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题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:649 题号:391445
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。以孔雀石为原料可制备CuSO4·5H2O及纳米材料G,步骤如下:

已知:

氢氧化物开始沉淀时的pH
氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+
2.7
3.7
Fe2+
7.6
9.6
Cu2+
4.7
6.7

请回答下列问题:
(1)溶液A中含有Cu2+、Fe2+、Fe3+。根据上述实验过程,可作为试剂①的最合理的是(填代号)。
a.KMnO4        b.(NH4)2S c.H2O2 d.KSCN
(2)向溶液B中加入CuO的作用是
(3)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过操作。
(4)制备纳米材料G时,应向CaCl2溶液中先通入(填化学式)。写出该反应的化学方程式
(5)欲测定溶液A中Fe2+的浓度,可取A溶液稀释一定倍数后,用KMnO4标准溶液滴定,滴定时盛放待测液A的玻璃仪器是(填名称);滴定达到终点的现象为
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(1)在“调pH分离铜”的步骤中,理论上铜离子完全沉淀时pH为6.67,本实验中测得pH=8时铜的沉淀率仅为7.2%,远小于理论分析结果,可能的原因为_______
(2)在“还原法沉铜”的步骤中,利用抗坏血酸(C6H8O6)能有效的将Cu(II)还原成金属Cu。抗坏血酸(C6H8O6)易被氧化为脱氢抗坏血酸(C6H6O6);且受热易分解。
①抗坏血酸还原Cu(OH)2的离子方程式为:_______
②某实验小组研究了相同条件下温度对Cu沉淀率的影响。从如图可以看出,随着温度的升高,相同时间内Cu的沉淀率先逐渐增加,在80℃时达到最高点,后略有下降,下降可能的原因是_______

(3)将所得铜粉制备为CuSO4溶液后再制备碱式碳酸铜。已知碱式碳酸铜的产率随起始n(Na2CO3)与n(CuSO4)的比值和溶液pH的关系如图所示。

①补充完整由0.5mol/L CuSO4溶液制取碱式碳酸铜的实验方案:向烧杯中加入30mL0.5mol/LNa2CO3溶液,将烧杯置于70℃的水浴中,_______,低温烘干,得到碱式碳酸铜。(实验中可选用的试剂或仪器:0.1mol/LBaCl2溶液、0.1mol/LNaOH溶液、0.1mol/L盐酸、pH计)
②实验时发现,若反应时溶液pH过大,所得碱式碳酸铜的产率偏低,但产品中Cu元素含量偏大,原因是_______
③称取9.55g碱式碳酸铜[xCuCO3∙yCu(OH)2∙zH2O]产品,通入氢气充分加热反应后,得到4.8g固体残留物,同时生成2.2g二氧化碳和2.7g水。则该产品的化学式为_______
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回答下列问题:
(1)Cu2(OH)2CO3中Cu元素的化合价为_______
(2)“铜→铜绿”的化学方程式为_______
(3)若“铜绿→M”时,加入足量的稀硫酸,紧接着“M→Cu(OH)2”时,加入足量的Ba(OH)2,经过上述操作,_______(填“能”或“不能”)得到纯净的Cu(OH)2,理由为_______
(4)“M→Cu(OH)2”的过程中,过滤时主要用到的玻璃仪器有_______。“P→Cu”的反应过程中观察到的现象为_______
(5)取m g铜绿投入足量的稀硫酸中,产生的CO2的质量为_______g。
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【推荐3】某学生研究小组欲探究CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合产生的蓝绿色沉淀组成,小组进行下列实验探究。
【提出假设】
假设1:沉淀为Cu(OH)2
假设2:沉淀为________
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【查阅资料】无论是哪一种沉淀受热均易分解(假设均不含结晶水)。
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步骤1:将所得悬浊液过滤,用蒸馏水洗涤,再用无水乙醇洗涤。
步骤2:甲同学取一定量固体,用气密性良好的下图装置(夹持仪器未画出)进行定性实验。请回答下列问题:
   
(1)假设2中的沉淀为________________
(2)假设1中沉淀为Cu(OH)2的理论依据是____________________________________
(3)无水乙醇洗涤的目的____________________________________________________
(4)若反应后A中蓝绿色固体变黑,C中无明显现象,证明假设____(填写序号)成立。
(5)乙同学认为只要将上图中B装置的试剂改用_____________________试剂后,便可验证上述所有假设,装置D的作用是__________________________
(6)乙同学更换B试剂后验证假设3成立的实验现象是_________________
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