某混合物X由A12O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一種或幾種物質(zhì)組成.某校課外興趣小組以兩條途
徑分別對X進行如下實驗探究.

下列有關說法不正確的是( 。
A、由Ⅰ可知X中一定存在Fe2O3、Cu
B、由Ⅱ和Ⅲ可得出結(jié)論,混合物中無Al2O3
C、1.92g固體為SiO2和Cu的混合物
D、原混合物中
m(Fe2O3)
m(Cu)
的比值為1:1
考點:物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應用
專題:實驗設計題
分析:途徑a:9.4gX和過量鹽酸反應生成藍色溶液,所以是銅離子的顏色,但是金屬Cu和鹽酸不反應,所以一定含有氧化鐵,和鹽酸反應生成的三價鐵離子可以和金屬銅反應,二氧化硅可以和氫氧化鈉反應,4.92g固體和氫氧化鈉反應后,固體質(zhì)量減少了3.0g,所以該固體為二氧化硅,質(zhì)量為3.0g,涉及的反應有:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,又Cu與NaOH不反應,1.92g固體只含Cu;結(jié)合途徑b可知9.4gX和過量的氫氧化鈉反應,固體質(zhì)量變?yōu)?.4g,所以固體有二氧化硅,一定沒有氧化鋁;
途徑b:9.4gX與過量的氫氧化鈉溶液反應后得到6.4g不溶物,固體部分溶解,原固體中至少含有Al2O3、SiO2的一種物質(zhì);6.4g固體與過量的鹽酸反應得到藍色溶液,藍色溶液中存在銅離子,發(fā)生了反應:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+,說明溶液中一定存在Fe2O3,則1.92g固體為銅,以此來解答.
解答: 解:途徑a:9.4gX和過量鹽酸反應生成藍色溶液,所以是銅離子的顏色,但是金屬Cu和鹽酸不反應,所以一定含有氧化鐵,和鹽酸反應生成的三價鐵離子可以和金屬銅反應,二氧化硅可以和氫氧化鈉反應,4.92g固體和氫氧化鈉反應后,固體質(zhì)量減少了3.0g,所以該固體為二氧化硅,質(zhì)量為3.0g,涉及的反應有:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O;Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O,又Cu與NaOH不反應,1.92g固體只含Cu;結(jié)合途徑b可知9.4gX和過量的氫氧化鈉反應,固體質(zhì)量變?yōu)?.4g,所以固體有二氧化硅,一定沒有氧化鋁;
途徑b:9.4gX與過量的氫氧化鈉溶液反應后得到6.4g不溶物,固體部分溶解,原固體中至少含有Al2O3、SiO2的一種物質(zhì);6.4g固體與過量的鹽酸反應得到藍色溶液,藍色溶液中存在銅離子,發(fā)生了反應:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+,說明溶液中一定存在Fe2O3,則1.92g固體為銅,
因此混合物X中由Fe2O3、Cu、SiO2組成,一定沒有A12O3
A.由I可知,X和過量鹽酸反應生成藍色溶液,為銅離子的顏色,但Cu和鹽酸不反應,則一定含有氧化鐵,和鹽酸反應生成的三價鐵離子和金屬銅反應,即X中一定存在Fe2O3和Cu,故A正確;
B.由上述分析可知,混X中由Fe2O3、Cu、SiO2組成,一定沒有A12O3,故B正確;
C.由上述分析可知,1.92g固體只含Cu,故C錯誤;
D.設氧化鐵的物質(zhì)的量是x,金屬銅的物質(zhì)的量是y,由Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+得出:Fe2O3~2Fe3+~Cu,則160x+64y=6.4,64y-64x=1.92,解得x=0.02mol,y=0.05mol,所以氧化鐵的質(zhì)量為0.02mol×160g/mol=3.2g,金屬銅的質(zhì)量為0.05mol×64g/mol=3.2g,則原混合物中m(Fe2O3):m(Cu)=1:1,故D正確;
故選C.
點評:本題考查了物質(zhì)的成分推斷及有關化學反應的簡單計算,題目難度中等,注意掌握檢驗未知物的采用方法,能夠根據(jù)反應現(xiàn)象判斷存在的物質(zhì),注意合理分析題中數(shù)據(jù),根據(jù)題中數(shù)據(jù)及反應方程式計算出銅和氧化鐵的質(zhì)量.
練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

下列物質(zhì)中,不含有硅酸鹽的是( 。
A、水玻璃B、硅芯片
C、陶瓷D、普通水泥

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列關于電解質(zhì)溶液的敘述正確的是( 。
A、NaAlO2溶液、NaHCO3溶液加熱蒸干后均得不到原溶質(zhì)
B、稀釋醋酸溶液,溶液中所有離子的濃度均降
C、0.1mol/L的醋酸溶液加水稀釋后,溶液中的
c(CH3COOH-)
c(CH3COOH)?c(OH-)
不變
D、0.1 mol?L-1的硫化鈉溶液中,c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+c(H2S)

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科目:高中化學 來源: 題型:

氧化鐵是一種重要的無機材料,化學性質(zhì)穩(wěn)定,催化活性高,具有良好的耐光性、耐熱性和對紫外線的屏蔽性,從某種工業(yè)酸性廢液(主要含Na+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cl-、SO42-)中回收氧化鐵流程如下:

已知:常溫下Ksp(Mg (OH)2)=1.2×10-11;Ksp(Fe(OH)2)=2.2×10-16;Ksp(Fe(OH)3)=3.5×10-38;Ksp(Al(OH)3)=1.0×10-33
(1)寫出在該酸性廢液中通入空氣時發(fā)生的離子反應方程式:
 
;指出使用空氣的優(yōu)點是:
 
;
(2)已知Fe3+(aq)+3OH-(aq)=Fe(OH)3(s);△H=-Q1 kJ/mol,題(1)中每生成1mol含鐵微粒時,放熱Q2,請你計算1molFe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3(s)的熱效應:△H=
 

(3)常溫下,根據(jù)已知條件計算在PH=5的溶液中,理論上下列微粒在該溶液中可存在的最大濃度c(Fe3+)=
 
,c(Mg2+)=
 
;
(4)有人用氨水調(diào)節(jié)溶液pH,在pH=5時將Fe(OH)3沉淀出來,此時可能混有的雜質(zhì)是
 
(填化學式,下同),用
 
試劑可將其除去;
(5)指出濾液可能的回收途徑(只答一種即可):
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

利用酸解法處理制鈦自粉后產(chǎn)生的廢液含有大量FeSO4、H2SO4和少量Fe2(SO43、TiOSO4,并用于生產(chǎn)補血劑乳酸亞鐵.其生產(chǎn)步驟如下:

已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以完全電離為TiO2+和SO42-
請回答;
(1)步驟①中分離硫酸亞鐵溶液和濾渣的操作是
 

(2)濾渣的成分之一為TiO2?xH2O,寫出TiOSO4水解生成TiO2?xH2O的離子方程式
 

(3)步驟②的離子方程式是
 

(4)用平衡移動原理解釋步驟③中加乳酸能得到乳酸亞鐵的原因
 

(5)步驟④必須控制一定的真空度,原因是有利于蒸發(fā)水以及
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

在溶有氨的CaCl2(aq)中通入過量的CO2,生成的CaCO3沉淀量最終是否因過量的CO2而轉(zhuǎn)化為Ca(HCO32而是沉淀消失?

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科目:高中化學 來源: 題型:

如圖是中學化學中常見的實驗裝置,請根據(jù)裝置回答問題:

(1)除去自來水中的Cl-等雜質(zhì),選擇裝置:
 
(填代表裝置圖的字母,下同);
(2)裝置②的名稱為
 
,該裝置中加入冷卻水時,進水口應該在
 
(填“上端口或下端口”); 裝置③的名稱為
 

(3)實驗室進行NaCl溶液蒸發(fā)時,選擇裝置:
 
,實驗時一般有以下操作過程 ①放置酒精燈;②固定鐵圈位置;③放上蒸發(fā)皿(蒸發(fā)皿中盛有NaCl溶液);④加熱攪拌; ⑤停止加熱.其正確的操作順序為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

以下是25℃時幾種難溶電解質(zhì)的溶解度:
難溶電解質(zhì)Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)2Fe(OH)3
溶解度/g9×10-41.7×10-61.5×10-43.0×10-9
在無機化合物的提純中,常利用難溶電解質(zhì)的溶解平衡原理除去某些雜質(zhì)離子.例如:
①為了除去氯化銨中的雜質(zhì)Fe3+,先將混合物溶于水,再加入一定量的試劑反應,過濾結(jié)晶即可;
②為了除去氯化鎂晶體中的雜質(zhì)Fe3+,先將混合物溶于水,加入足量的氫氧化鎂,充分反應,過濾結(jié)晶即可;
③為了除去硫酸銅晶體中的雜質(zhì)Fe2+,先將混合物溶于水,加入一定量的H2O2,將Fe2+氧化成Fe3+,調(diào)節(jié)溶液的pH=a,過濾結(jié)晶即可.
請回答下列問題:
(1)上述三種除雜方案都能夠達到很好的效果,F(xiàn)e3+、Fe2+都被轉(zhuǎn)化為
 
(填化學式)而除去.
(2)①中加入的試劑應該選擇
 
為宜,其原因是
 

(3)②中除去Fe3+所發(fā)生的總反應的離子方程式為
 

(4)已知Fe(OH)3的Ksp=1×10-35mol4/L4;化學上通常認為殘留在溶液中離子濃度小于1×10-5mol/L時,沉淀完全.方案③中a最小值為
 

(5)下列與方案③相關的敘述中,正確的是
 
(填字母).
A.H2O2是綠色氧化劑,在氧化過程中不引進雜質(zhì),不產(chǎn)生污染
B.將Fe2+氧化為Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀較難過濾
C.調(diào)節(jié)溶液pH=a可選擇的試劑是氫氧化銅或堿式碳酸銅
D.Cu2+可以大量存在于pH=a的溶液中
E.在pH>a的溶液中Fe3+一定不能大量存在.

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列做法正確的是( 。
A、為了使嬰兒對食品有濃厚興趣,我們可以在嬰兒食品中多加著色劑
B、為保證人體所需足夠蛋白質(zhì)我們要多吃肉,少吃蔬菜和水果
C、食鹽加碘是防止人體缺碘而加的營養(yǎng)強化劑,能預防地方性甲狀腺腫
D、為了使火腿腸顏色更鮮紅,可多加一些亞硝酸鈉

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