题目内容
【题目】CuCl2广泛应用于工业生产,溶于水形成绿色溶液。CuCl晶体呈白色,露置于潮湿空气中易被氧化,实验室用图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜(含杂质铁)反应制备氯化铜(铁架台、铁夹及酒精灯省略)。
(1)完成上述实验,气流方向连接各仪器接口的顺序是________a→______、____→______、_____→______、 _________→________;反应时,盛粗铜粉的试管中现象是_______________。
(2)实验完毕,取试管中的固体有盐酸溶解后,欲提纯氯化铜,请简述实验方案:_________________。(室温,Fe(OH))3 沉淀完全的pH为3.2)
(3)向制得的氯化铜溶液中通入SO2,加热一段时间既可制得CuCl,写出该反应的离子方式:_______。
(4)已知:ⅰ.CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu(CO)Cl·H2O
ⅱ.保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能吸收氧气。
某同学利用如图所示装置,测定某混合气体中H2、CO、SO2和O2的百分组成
①D瓶测定__________;F洗气瓶中盛放的试剂是__________________。
②E瓶中发生反应的离子方程式为____________________。
③为了准确读取G中量气管的数据,读数时除了视线与凹液面最低处相平以外,还要注意__________。
【答案】d e j h f g b产生大量棕黄色的烟取盐酸溶解所得溶液,加入过量CuO或CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3调节溶液pH≥3.2,过滤取滤液2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO2CuCl的盐酸溶液+ 3O2 + 4OH-=+ 2H2O将实验装置恢复到室温,上下调节量气管,使左、右管中液面高度平齐
【解析】
(1)制备纯净、干燥的氯气应选用饱和食盐水先除去挥发产生的氯化氢,再通过浓硫酸干燥与粗铜粉反应,最后用氢氧化钠溶液进行尾气处理,气体通过试剂瓶应长管进短管出,故顺序为d_ejhfgb;
(2)CuCl2溶液中混有FeCl3,加入CuO或CuCO3、Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3既能消耗H+调节溶液pH促使Fe3+沉淀,又不引入其他杂质,充分反应后过滤即可。
(3)氯化铜溶液中通入SO2,在加热条件下生成CuCl沉淀和H2SO4,发生反应的离子方式为_2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++;
(4)①氢氧化钾会吸收二氧化碳,盐酸挥发出的HCl会影响氧气的吸收、二氧化碳的吸收,故D中盛放氢氧化钡溶液吸收二氧化碳,E中盛放保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收氧气,F中盛放CuCl的盐酸溶液吸收CO,G测定氮气的体积;
②②Na2S2O4在碱性条件下吸收氧气,发生氧化还原反应生成硫酸钠与水,反应离子方程式为:2S2O42-+3O2+4OH-=4SO42-+2H2O;
③气体体积受温度和压强的影响,反应条件是常温、常压,故需恢复到室温并调节液面高度使量气管内压强为常压。
【题目】
(1)工业上用湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的流程如图所示:
①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是: 。
②反应II的离子方程式为 。
③高铁酸钾在水中既能消毒杀菌,又能净水,是一种理想的水处理剂.它能消毒杀菌是因为 它能净水的原因是 。
④已知25℃时Fe(OH)3的Ksp = 4.0×10-38,反应II后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10-5mol/L,则需要调整 时,开始生成Fe(OH)3(不考虑溶液体积的变化)。
(2)由流程图可见,湿法制备高铁酸钾时,需先制得高铁酸钠,然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液,即可析出高铁酸钾。①加入饱和KOH溶液的目的是: 。
②由以上信息可知:高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 (填“大”或“小”)。
湿法 | 强碱性介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液 |
干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物 |
(3)干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)高铁电池是正在研制中的可充电干电池,高铁电池具有工作电压稳定, 放电时间长等优点,有人以高铁酸钾、二氧化硫和三氧化硫原料,以硫酸酸钾为电解质,用惰性电极设计成高温下使用的电池,写出该电池正极电极反应式: 。