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1、金属及其化合物制备流程（二）1草酸亚铁晶体(FeC2O42H2O)是一种浅黄色固体，难溶于水，受热易分解，是生产锂电池的原材料，也常用作分析试剂及显影剂等，其制备流程如下：(1)配制(NH4)2Fe(SO4)26H2O溶液时，需加少量硫酸，目的是_。(2)沉淀时发生反应的化学方程式为_。(3)向盛有草酸亚铁晶体的试管中滴入几滴硫酸酸化的KMnO4溶液，振荡，发现溶液的颜色由紫红色变为棕黄色，同时有气体生成。这说明草酸亚铁晶体具有_(填“氧化”或“还原”)性。若反应中消耗1 mol FeC2O42H2O，则参加反应的n(KMnO4)为_。(4)称取3.60 g草酸亚铁晶体(摩尔质量是180 gm
2、ol1)用热重法对其进行热分解，得到剩余固体的质量随温度变化的曲线如图所示：过程发生反应的化学方程式为_。300 时剩余固体是铁的一种氧化物，试通过计算确定该氧化物的化学式_。2(2015南通六校一联)孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3，还含少量FeO、SiO2。以孔雀石为原料可制备CuSO45H2O步骤如下：(1)写出孔雀石与稀硫酸反应的化学方程式：_，为了提高原料浸出速率，可采取的措施有_(写出两条)。(2)溶液A的金属离子有Cu2、Fe2。实验步骤中试剂最佳选_(填字母)。aKMnO4 bCl2 cH2O2 dHNO3(3)溶液B中加入CuO作用是_。(4)常温下Fe(OH)3的Ksp1
3、1039，若要将溶液中的Fe3转化为Fe(OH)3沉淀，使溶液中c(Fe3)降低至1103 molL1，必需将溶液pH调节至_。(5)由溶液C获得CuSO45H2O晶体，需要经_、_和过滤。(6)可用KMnO4标准溶液测定溶液A中Fe2的浓度，量取A溶液20.00 mL，用0.010 molL1酸性KMnO4标准溶液滴定，消耗KMnO4 10.00 mL, A溶液中Fe2的物质的量浓度_ molL1。(反应原理：MnO5Fe28H=Mn25Fe34H2O)3(2015湖北枣阳一中8月月考)铝土矿(主要成分为Al2O3，还有少量杂质)是提取氧化铝的原料。提取氧化铝的工艺流程如下：(1)请用离子方
4、程式表示以上工艺流程中第步反应：_。(2)写出以上工艺流程中第步反应的化学方程式：_。(3)金属铝与氧化铁混合在高温下，会发生剧烈的反应。该反应的化学方程式：_。请举一例该反应的用途_。(4)电解熔融氧化铝制取金属铝，若有0.9 mol电子发生转移，理论上能得到金属铝的质量是_。4(2015镇江第一次月考)工业上以黄铜矿(主要成分CuFeS2)为原料制备CuSO45H2O的主要流程如下：(1)下列装置可用于吸收气体X的是_(填字母)。(2)某研究性学习小组用泡铜与CO反应来制取粗铜。装置B中的药品为_。实验时，依次进行如下操作：组装仪器、_、加装药品、通入气体、_、点燃酒精灯。(3)熔渣Y的成
5、分为Fe2O3和FeO，选用提供的试剂，设计实验验证熔渣中含有FeO。写出有关实验操作、现象与结论。提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液、NaOH溶液、氯水。 (4)向粗铜中加入硫酸和硝酸的混酸溶液制取硫酸铜时(杂质不参加反应)，混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为_。(5)用滴定法测定所得产品中CuSO45H2O的含量，称取a g样品配成100 mL溶液，取出20.00 mL，用c molL1滴定剂 EDTA(H2Y2)标准溶液滴定至终点(滴定剂不与杂质反应)，消耗滴定剂b mL。滴定反应如下：Cu2H2Y2=CuY22H。则CuSO45H2O质量分数为_。滴定
6、管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准溶液，则会导致测定结果偏_。答案解析1(1)抑制Fe2水解(2)(NH4)2Fe(SO4)2H2C2O42H2O=FeC2O42H2OH2SO4(NH4)2SO4(3)还原0.6 mol(4)FeC2O42H2OFeC2O42H2OFe2O3解析(4)通过剩余固体的质量可知，过程发生的反应是草酸亚铁晶体受热失去结晶水，反应的化学方程式为FeC2O42H2OFeC2O42H2O；草酸亚铁晶体中的铁元素质量为3.6 g1.12 g，n(Fe)0.02 mol，草酸亚铁晶体中的铁元素完全转化到氧化物中，故氧化物中氧元素的质量为1.60 g1.12 g0.48 g，n(O
7、)0.03 mol该氧化物中，因此其化学式为Fe2O3。2(1)Cu2(OH)2CO32H2SO4=2CuSO4CO23H2O、FeOH2SO4=FeSO4H2O增加硫酸浓度 、将原料粉碎、提高反应温度、加催化剂等均可(2)c(3)调pH值或减少c(H)，使Fe3沉淀完全(4)pH2(5)蒸发浓缩(或加热蒸发、蒸发溶液)冷却结晶(6)0.025解析(2)因为实验步骤中需要将亚铁离子氧化成铁离子，为了不引入新的杂质，最好选用过氧化氢，选c。(4)根据Kspc(Fe3)c3(OH)，计算氢氧根离子浓度为1012 molL1，pH2。(5)要得到硫酸铜晶体，只能用结晶的方法，所以要先蒸发浓缩(或加热
8、蒸发、蒸发溶液)，再冷却结晶。(6)根据方程式进行计算，15(0.01 molL10.01 L)(c0.02 L)，解c0.025 molL1。3(1)Al2O32OH=2AlOH2O(2)NaAlO2CO22H2O=Al(OH)3NaHCO3 (3)2AlFe2O32FeAl2O3焊接铁轨(4)8.1 g解析(4)电解熔融氧化铝制取金属铝2Al2O3(熔融)4Al3O2，反应转移电子为12 mol，若有0.9 mol电子发生转移，则能得到金属铝的质量是0.9 mol27 gmol18.1 g。4(1)bd(2)碱石灰(NaOH等合理即可)检查装置的气密性收集CO检验纯度(3)取少量熔渣，加适
9、量稀硫酸溶解，向溶液中加入KMnO4溶液，若溶液紫红色褪去，可证明熔渣中含有FeO。(4)32(5)%高解析(1)X气体是SO2，在碱性溶液中溶解度较大需要防倒吸，用b、d装置吸收。(2)分析装置得出，实验原理是用CO还原Cu2O，用碱石灰或固体氢氧化钠吸收产生的CO2，便于除去未反应的CO；实验过程中若CO中混有空气在加热时会发生爆炸，所以整个操作与步骤是组装仪器、检查装置的气密性、加装药品、通入气体、收集CO检验纯度、点燃酒精灯。(3)根据熔渣的成分，若要检验含有FeO，现需要制成溶液，由于溶液中存在Fe3、Fe2，不能选用KSCN溶液检验，只能选择酸性高锰酸钾溶液氧化Fe2的方法，同时还要注意溶解熔渣的酸不应是稀盐酸(酸性高锰酸钾溶液会氧化Cl干扰实验)，所以操作为取少量熔渣，加适量稀硫酸溶解，向溶液中加入KMnO4溶液，若溶液紫红色褪去，可证明熔渣中含有FeO。(4)由离子方程式得：3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O，混酸中H2SO4与HNO3的最佳物质的量之比为32。(5)由关系式：CuSO45H2OCu2H2Y22501 ax%5bc103解得：x%。若滴定管用蒸馏水洗涤后，直接注入标准溶液，则会导致滴定管内溶液浓度变小，使用体积增大，计算结果偏高。5
