(2014•合肥一模)某校化学实验活动小组通过实验来探究一包黑色粉末是氧化铜、氧化亚铁或二者的混合物,探究过程如下:

(2014•合肥一模)某校化学实验活动小组通过实验来探究一包黑色粉末是氧化铜、氧化亚铁或二者的混合物,探究过程如下:
(1)【提出假设】
假设1:黑色粉末是FeO.
假设2:黑色粉末是______(写化学式).
假设3:黑色粉末是FeO和CuO的混合物.
(2)【设计探究实验】
实验小组选用稀硫酸、氯水、硫氰化钾溶液做试剂进行实验,请将实验操作步骤及现象填入下表.
实验方法步骤现象结论
取少量粉末加入足量稀硫酸______假设1成立
____________假设2成立
______假设3成立
(3)查阅资料得知,通过调节溶液的酸碱性可使Cu2+、Fe2+、Fe3+分别生成沉淀的pH如下表:
物质Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3
开始沉淀pH6.07.51.4
沉淀完全pH13143.7
若经过实验分析确定,该黑色物质为氧化铜和氧化亚铁的混合物,实验小组欲利用该黑色粉末制取较纯净的硫酸铜,设计如图实验方案,则回答:试剂1是______(填化学式)溶液;加入试剂2的目的是调节溶液的pH,该物质是______(填名称),将溶液pH调节到______(填范围);操作1的名称是______.
xiaohuan80 1年前 已收到1个回答 举报

savsy 幼苗

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解题思路:(1)根据题目信息可知,FeO和CuO都是黑色粉末,所以黑色粉末单一的,也可以是两者的混合物;
(2)据Fe2+溶液呈浅绿色、滴加 KSCN 溶液,Fe3+遇到KSCN溶液呈红色;利用检验Fe2+方法来鉴别;
(3)根据表中数据可知,Fe(OH)3溶解度较小,为使Fe2+、Fe3+一块沉淀,要加氧化剂将Fe2+氧化而又不引入新杂质,调节溶液PH的物质应为不溶于水的CuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3,当调节溶液的PH为3.7时,Fe(OH)3沉淀完全,过滤除去,滤液为硫酸铜溶液,经蒸发、冷却、结晶而得到晶体.

(1)根据题目信息可知,FeO和CuO都是黑色粉末,所以黑色粉末可以是单一的,也可以是两者的混合物;故假设2黑色粉末是CuO;故答案为:CuO;
(2)若假设1成立,取少量粉末放入足量稀硫酸中,发生反应:FeO+2H+=Fe2++3H2O,固体溶解,溶液呈浅绿色;检验Fe2+方法是:将固体溶解,再加入氯水和KSCN溶液;故假设2成立的现象为:固体溶解,溶液呈蓝色;加入氯水和KSCN溶液后无明显现象;假设2成立的现象为:固体溶解,溶液呈蓝色;加入氯水和KSCN溶液后溶液呈血红色;
故答案为:
验方法步骤现象结论
固体溶解,溶液呈蓝色
取少量粉末加入足量稀硫酸,再加入氯水和KSCN溶液加入氯水和KSCN溶液后无明显现象
固体溶解,溶液呈蓝色;加入氯水和KSCN溶液后溶液呈血红色(3)根据表中数据可知,除去Cu2+离子中的Fe2+离子,应先加入氧化剂将Fe2+离子氧化为Fe3+离子,因 Fe(OH)3溶解度较小,如不加入氧化剂氧化,调节溶液pH后易生成Cu(0H)2沉淀而难以除去Fe2+离子,为使Fe2+、Fe3+一块沉淀,要加氧化剂将Fe2+氧化而又不引入新杂质,选H2O2,调节溶液PH的物质应为不溶于水的CuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3,当调节溶液的PH为3.7时,Fe(OH)3沉淀完全,而PH小于6.0不让Cu(OH)2沉淀,Fe(OH)3沉淀过滤除去,滤液为硫酸铜溶液,经冷却结晶而得到晶体.
故答案为:H2O2;CuO或Cu(OH)2或Cu(OH)2CO3;3.7-6.0;冷却结晶.

点评:
本题考点: 性质实验方案的设计.

考点点评: 本题考查实验的设计评价及物质组成的测定,物质的制备和除杂等问题,题目难度不大,做题注意不能引入新的杂质,从这一点考虑选取氧化剂和除杂试剂,做题时注意把握题中提供的信息,合理分析,本题难度中等.

1年前

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