现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体（CuCl2·2H2O），为制取纯净的CuCl2·2H2O，首先将其制成水溶液，然后按下图所示步骤进行提纯：已知H2O2、KMn - 高中化学试题 - 超级试练试题库

题目

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现有含FeCl₂杂质的氯化铜晶体（CuCl₂·2H₂O），为制取纯净的CuCl₂·2H₂O，首先将其制成水溶液，然后按下图所示步骤进行提纯：

已知H₂O₂、KMnO₄、NaClO、K₂Cr₂O₇均具有强氧化性，要将溶液中的Cu²^＋、Fe²^＋、Fe³^＋沉淀为氢氧化物，需溶液的pH分别为6.4、6.4、3.7。
请回答下列问题 [（1）~（2）小题填标号] ：
（1）本实验最适合的氧化剂X是__________
A．K₂Cr₂O₇           B．NaClO            C．H₂O₂D．KMnO₄
（2）物质Y不可以是___________
A．CuO             B．CuCl₂             C．Cu（OH）₂D．CuCO₃
（3）若Y为Cu(OH)₂_，写出除去Fe³^＋的离子方程式：
（4）加入氧化剂的目的是_______________________________________。
（5）最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl₂·2H₂O？__________（填“能”或“不能”）。如不能，应如何操作？（如能，此空不填）_______________________________。

答案

(1)C (2)B (3) 2Fe³⁺ +3Cu(OH)₂= 2Fe(OH)₃+3Cu²⁺　（4）将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，再除去（5）不能；应在氯化氢气氛中浓缩后冷却结晶

解析

试题分析：（1）四种都是强氧化剂，但其他三种加入后会有杂质出现，无法得到纯CuCl₂·2H₂O，故选C；（2）所加物质为可与氯化铁发生反应生成沉淀，而B不与氯化铁反应；（3）因为Ksp（Fe(OH)₃）<Ksp( Cu(OH)₂)所以加入Cu(OH)₂后生成Fe(OH)₃沉淀。（4）Fe³⁺性质更为稳定，沉淀物更多；（5）不能；应在氯化氢气氛中浓缩后冷却结晶。

核心考点

试题【现有含FeCl2杂质的氯化铜晶体（CuCl2·2H2O），为制取纯净的CuCl2·2H2O，首先将其制成水溶液，然后按下图所示步骤进行提纯：已知H2O2、KMn】；主要考察你对铁的氧化物等知识点的理解。[详细]

举一反三

Ⅰ.实验室需配制500mL 0.2mol/L NaCl溶液
（1）本实验用到的仪器已有药匙、烧杯、量筒、托盘天平(砝码、镊子)、玻璃棒、胶头滴管，还缺少的玻璃仪器是               。
（2）配制时，需称取NaCl的质量是      g
（3）在配制过程中，其他操作都正确的情况下，下列操作会导致所配制的溶液浓度偏高的是             。（选填序号）
①没有洗涤烧杯和玻璃棒
②加蒸馏水时，不慎超过了刻度，取出少量水使液面恰好到刻度线
③容量瓶不干燥，含有少量蒸馏水
④定容时仰视标线
⑤定容时俯视标线
Ⅱ.（10分）某催化剂为铁的氧化物，一化学兴趣小组在实验室里对该催化剂中铁元素的价态进行探究：查阅有关资料得知Fe²⁺能被酸性KMnO₄溶液氧化而使酸性KMnO₄溶液褪色；HNO₃具有强氧化性。请完成对铁元素价态的探究：
（1）提出合理假设。
假设1：催化剂中铁元素为+3价；
假设2：                                              ；
假设3：催化剂中铁元素既有+3价又有+2价
（2）设计实验方案。
（3）根据（2）的实验方案进行实验：
步骤1：取一定量的稀硫酸于试管中，加热煮沸数分钟，目的是              ；
步骤2：取少量样品于试管中，加入处理过的硫酸并加热，得到A溶液；
步骤3：取A溶液于试管，滴加KSCN溶液，振荡，若不出现血红色，则假设       成立；若出现血红色，则假设1或3成立；
步骤4：为了进一步确定步骤3中是假设1还是假设3成立：另取A溶液于试管，加入KMnO₄溶液，振荡，若出现                              现象，则假设1成立；反之，则假设3成立。
（4）反思
某同学将步骤2中的稀硫酸改成稀硝酸得到了A溶液，向A溶液中滴加KSCN溶液后出现血红色，由此得出该催化剂中铁元素为+3价的结论。请判断该结论是否合理
       （填“合理”或“不合理”）。

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某兴趣小组用废铁泥（主要成分为Fe₂O₃、FeO和少量Fe）制备磁性Fe₃O₄纳米材料的流程示意图如下：

已知：R＝

，步骤⑤中，相同条件下测得Fe₃O₄的产率与R的关系如图所示。

（1）步骤②中，主要反应的离子方程式是______。
（2）已知：Fe³⁺在pH＝2.8时沉淀完全； Fe²⁺在pH＝6.3时开始沉淀，在pH＝8.3时沉淀完全。
步骤③中，用NaOH溶液调pH至9，原因是______。
（3）浊液D中铁元素以FeOOH形式存在。步骤④中，反应的化学方程式是______。
（4）下列说法正确的是______（选填字母）。
a．步骤④中，当反应完成后需再加热一段时间
b．步骤⑤中，反应过程中需要不断补充碱液
c．步骤⑤恰好反应时，n(FeOOH)/n(Fe²⁺)="2:1"
d．当n(浊液D中FeOOH)/n(滤液B中的铁元素)=4/7时，Fe₃O₄的产率最高

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铁单质及其化合物在生活、生产中应用广泛。请回答：
（1）钢铁在空气中发生吸氧腐蚀时，正极的电极反应是               。
（2）由于氧化性Fe³⁺＞Cu²⁺氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式是                                       。
（3）硫酸铁可作絮凝剂，常用于净水，其原理是                 （用离子方程式表示）。在使用时发现硫酸铁不能将酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是                  。
（4）磁铁矿是工业上冶炼铁的原料之一，其原理是Fe₃O₄十4CO

3Fe+4CO₂，若有1.5 mol Fe₃O₄参加反应，转移电子的物质的量是。
（5）下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及其有无因果关系的判断都正确的是（填字母）。

	陈述Ⅰ	陈述Ⅱ	判断
A	铁是地壳中含量最高的金属元素	铁是人类最早使用的金属材料	Ⅰ对；Ⅱ对；有
B	常温下铁与稀硫酸反应生成氢气	一定温度下氢气能还原氧化铁得到铁	Ⅰ对；Ⅱ对；无
C	铁属于过渡元素	铁和铁的某些化合物可用作催化剂	Ⅰ错；Ⅱ对；无
D	在空气中铁表面形成致密氧化膜	铁不能与氧气反应	Ⅰ对；Ⅱ对；有

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FeCl₃在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl₃，再用副产品FeCl₃溶液吸收有毒的H₂S。
经查阅资料得知：无水FeCl₃在空气中易潮解，加热易升华。他们设计了制备无水FeCl₃的实验方案，装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下：

①检查装置的气密性；
②通入干燥的Cl₂，赶尽装置中的空气；
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④ ……
⑤体系冷却后，停止通入Cl₂，并用干燥的N₂赶尽Cl₂，将收集器密封
请回答下列问题：
（1）写出FeCl₃溶液吸收有毒的H₂S的离子方程式为
（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl₃大部分进入收集器，少量沉积在反应管A的右端。要使沉积得FeCl₃进入收集器，第④步操作是
（3）操作步骤中，为防止FeCl₃潮解所采取的措施有(填步骤序号)
（4）装置B中的冷水作用为             ；装置C的名称为            ；装置D中FeCl₂全部反应完后，因为失去吸收Cl₂的作用而失效，从下面选出检验FeCl₂是否完全失效的试剂：___

A．氢氧化钠溶液

B．酸性高锰酸钾溶液

C．硫氰化钾溶液

D．氨水

（5）在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂。

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由于氢氧化亚铁在空气中能迅速被氧气氧化成氢氧化铁，因此要观察到氢氧化亚铁的颜色往往较为困难。某研究性学习小组的同学经过讨论后，设计出了三套能较长时间观察Fe(OH)₂沉淀颜色的装置，如图。

1.根据装置①，要想达到实验目的，应先挤胶头滴管_______（填“A”或“B”）
2.利用装置②，所用试剂为NaOH溶液、铁屑、稀硫酸，
（1）试管A中加入的试剂是_________试管B中加入的试剂是_______
（2）为了制得Fe(OH)₂白色沉淀，现准备进行如下操作：先向试管A和B中加入试剂，然后_____（“打开”或“关闭”）止水夹，塞紧塞子，接下来的实验步骤是____________________
3.装置③时利用电解原理来达到实验目的的。
（1）电极材料是铁棒（Fe）和碳棒（C），A极应为_______（填材料的元素符号）
（2）电解质溶液可选用__________（填选项序号）
A.NaCl溶液 B.CuSO₄溶液 C.Na₂SO₄溶液 D.NaOH溶液
（3）该实验准备选用一种有机物来起到隔绝空气的作用，该有机物可以是__________

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