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题目内容 某实验小组用工业上废弃固体（主要成分Cu2S和Fe2O3）混合物制取粗铜和Fe2（SO4）3晶体，设计的操作流程如下：  （1）除酒精灯和铁架台或三脚架外，①中所需的容器和夹持仪器分别为、，①和⑥中都用到的仪器为； （2）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有． （a）玻璃棒（b） 烧杯（c） 烧瓶 （d）容量瓶 （3）x与溶液B反应的离子方程式为； （4）某同学取少量的溶液B向其中加入过量的某种强氧化剂，再滴加KSCN溶液，发现溶液变红色，放置一段时间后，溶液褪色，该同学猜测溶液褪色的原因是溶液中的SCN- 被过量的氧化剂氧化所致． 现给出以下试剂：1.0mol?L-1硫酸、1.0mol?L-1 NaOH溶液、0.1mol?L-1 Fe2（SO4）3溶液、20%KSCN溶液、蒸馏水．请你设计合理实验验证该同学的猜测是否合理．简要说明实验步骤和现象； （5）某同学用实验制得的Fe2（SO4）3 晶体配制0.1mol?L-1 的Fe2（SO4）3 溶液，在称量出Fe2（SO4）3 晶体后，溶解该晶体的具体操作为． 试题答案 - 考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用 专题： 分析：废弃固体（主要成分Cu2S和Fe2O3）灼烧，发生的反应为，Cu2S+2O2 △ . SO2+2CuO，得到的气体a为SO2，固体A为CuO和Fe2O3，向固体A中加入稀硫酸，发生反应CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O，得到的溶液A中溶质为硫酸铜、硫酸铁、硫酸，向A中加入过量Fe，发生的反应为Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、CuSO4+Fe=FeSO4+Cu、Fe2（SO4）3+Fe=3FeSO4，将溶液过滤得到的固体B成分为Cu、Fe，滤液B中成分为FeSO4，将固体B溶于稀硫酸，然后过滤洗涤得到固体Cu； 向滤液B中加入试剂x，得到溶液C，将溶液C蒸发浓缩、冷却结晶得到Fe2（SO4）3晶体，x应该具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子且不能引进新的杂质，所以x为H2O2，再结合题目分析解答． 解答： 解：废弃固体（主要成分Cu2S和Fe2O3）灼烧，发生的反应为，Cu2S+2O2 △ . SO2+2CuO，得到的气体a为SO2，固体A为CuO和Fe2O3，向固体A中加入稀硫酸，发生反应CuO+H2SO4=CuSO4+H2O、Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O，得到的溶液A中溶质为硫酸铜、硫酸铁、硫酸，向A中加入过量Fe，发生的反应为 Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑、CuSO4+Fe=FeSO4+Cu、Fe2（SO4）3+Fe=3FeSO4，将溶液过滤得到的固体B成分为Cu、Fe，滤液B中成分为FeSO4，将固体B溶于稀硫酸，然后过滤洗涤得到固体Cu； 向滤液B中加入试剂x，得到溶液C，将溶液C蒸发浓缩、冷却结晶得到Fe2（SO4）3晶体，x应该具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子且不能引进新的杂质，所以x为H2O2， （1）除酒精灯和铁架台或三脚架外，①中所需的容器和夹持仪器分别为坩埚、坩埚钳，①为灼烧、⑥为蒸发浓缩、冷却结晶，①和⑥中都用到的仪器为玻璃棒， 故答案为：坩埚；坩埚钳；玻璃棒； （2）用98%的硫酸配制28%的硫酸，所需的玻璃仪器除量筒外，还有容量瓶、胶头滴管、烧杯、玻璃棒，故选（a）（b）（d）； （3）x是双氧水、B是硫酸亚铁，二者反应生成硫酸铁、水，所以X与溶液B反应的离子方程式为2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O，故答案为：2Fe2++H2O2 +2H+=2Fe3++2H2O； （4）重新加入硫氰化钾溶液，若是溶液变红，说明该同学猜测合理，否则不合理，方法为：取少量褪色后的溶液于试管中，逐滴加入过量的20%KSCN溶液，如溶液变红色，说明乙同学的猜测是合理的，如不变红色，说明猜测不合理， 故答案为：取少量褪色后的溶液于试管中，逐滴加入过量的20%KSCN溶液，如溶液变红色，说明乙同学的猜测是合理的，如不变红色，说明猜测不合理（或滴加过量的0.1 mol?L-1 Fe2（SO4）3溶液，如溶液不变红色，说明合理，若变红色，说明猜测不合理）； （5）Fe2（SO4）3 是强酸弱碱盐，铁离子易水解生成氢氧化铁，为防止铜离子水解，所以配制0.1mol?L-1 的Fe2（SO4）3 溶液时，在称量出Fe2（SO4）3 晶体后，溶解该晶体的具体操作为：将硫酸铁晶体溶于稀硫酸中然后加水稀释，故答案为：将硫酸铁晶体溶于稀硫酸中然后加水稀释． 点评：本题考查混合物的分离和提纯，侧重考查基本实验操作、实验方案设计、离子检验、氧化还原反应等知识点，为高考常见题型，明确物质性质是解本题关键，知道每一步发生的反应及其物质分离方法，难点是（4）实验方案设计，题目难度中等． 与本题相关的练习册：步步高-40分钟课时作业-化学-化学反应原理-选修4黑龙江教育出版社 步步高-40分钟课时作业-化学-必修1黑龙江教育出版社 步步高-学案导学与随堂笔记-化学-必修1黑龙江教育出版社 红对勾-45分钟作业与单元评估化学内蒙古大学出版社必修1 红对勾课课通大考卷5年高考2年模拟360°+1°-化学-高三河北科技技术出版社 相关题目 |
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