氯化铜.氯化亚铜是重要的化工原料.可用作有机合成催化剂．I．实验室中以粗铜为原料制备铜的氯化物．现用如图1所示的实验仪器及药品来制备纯净.干燥的氯气.并与粗铜反应(铁架台.铁夹.酒精灯已省略)．请回答:(1)装置A中仪器Z的名称为圆底烧瓶．(2)按气流方向连接各仪器.接口顺序为:a→d.e→h.i→f.g→b．(3)� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

7．氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料，可用作有机合成催化剂．
I．实验室中以粗铜（含杂质铁）为原料制备铜的氯化物．现用如图1所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气，并与粗铜反应（铁架台、铁夹、酒精灯已省略）．

请回答：
（1）装置A中仪器Z的名称为圆底烧瓶．
（2）按气流方向连接各仪器，接口顺序为：a→d、e→h、i→f、g→b．
（3）简述检验装置A气密性的操作：利用止水夹夹住导气管的橡皮管，从长颈漏斗中加水至漏斗内外形成液面高度差，一段时间内，液面高度差不变，说明气密性良好．
（4）D中发生反应的化学方程式为Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂、2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃．
（5）反应后，装置B中溶液具有漂白、消毒作用，若用钢铁（含Fe、C）制品盛装该溶液会发生电化学腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀，溶液会失去漂白、杀菌消毒功效．该电化学腐蚀过程中正极反应式为ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-．
Ⅱ．将上述实验制得的固体产物按如图2的流程操作，请回答：
（1）用稀盐酸溶解固体的原因为抑制Cu²⁺、Fe³⁺水解．
（2）已知CuCl难溶于水，由溶液2制CuCl的离子方程式为：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-．
（3）用下面的方法测定固体产物中的CuCl₂的质量分数：
取2.00mL溶液2转移到锥形瓶中，再加入过量的20%KI溶液，再滴入几滴淀粉溶液．用0.200mol/LNa₂S₂O₃标准溶液滴定．反应原理为2Cu²⁺+4I^-═2CuI↓+I₂、I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^-．重复滴定3次，平均消耗Na₂S₂O₃标准溶液20.00mL，则固体产物中CuCl₂的质量分数为83.1%．（保留三位有效数字）

分析 I．（1）仪器A为圆底烧瓶；
（2）KMnO₄与浓盐酸制取的Cl₂含有HCl和H₂O，用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸除去H₂O，然后Cl₂与Cu反应，最后用NaOH溶液吸收未反应的Cl₂，防止污染空气；
（3）利用止水夹夹住导气管的橡皮管，从长颈漏斗中加水至漏斗内外形成液面高度差，一段时间内，液面高度差不变，说明气密性良好；
（4）D中发生反应有：氯气与Cu反应生成氯化铜，与Fe反应生成氯化铁；
（5）装置B吸收未反应的氯气，反应生成NaCl、NaClO，NaClO具有漂白性，钢铁制品表面生成红褐色沉淀、溶液会失去漂白、杀菌消毒功效，说明ClO^-在正极上得电子，发生还原反应生产Cl^-，由于为碱性条件，还生成OH^-，
Ⅱ．粗铜含有Fe，制备的CuCl₂中含有FeCl₃，CuCl₂和FeCl₃均为强酸弱碱盐，能发生水解反应，水解产物均有HCl，加稀盐酸溶解，能抑制氯化铜、氯化铁水解，加入氢氧化钠溶液，消耗溶液中H⁺，调节pH使杂质Fe³⁺转化为沉淀而除去，溶液2含有CuCl₂，通入一定量的SO₂，生成沉淀CuCl，发生氧化还原反应，SO₂为还原剂，被氧化为SO₄²?；
（3）由2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂、I₂+2S₂O₃^2-=S₄O₄^2-+2I^-，可得关系式2n（ClCl₂）～I₂～2n（S₂O₃^2-），据此计算200mL溶液中n（ClCl₂），进而计算ClCl₂的质量分数．

解答解：I．（1）仪器A为圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶；
（2）KMnO₄与浓盐酸制取的Cl₂含有HCl和H₂O，用饱和食盐水除去HCl，用浓硫酸除去H₂O，然后Cl₂与Cu反应，最后用NaOH溶液吸收未反应的Cl₂，防止污染空气，故按气流方向连接仪器接口顺序为a→d、e→h、i→f、g→b，故答案为：d；e；h；i；f；g；b；
（3）检验A装置气密性方法为：利用止水夹夹住导气管的橡皮管，从长颈漏斗中加水至漏斗内外形成液面高度差，一段时间内，液面高度差不变，说明气密性良好，
故答案为：利用止水夹夹住导气管的橡皮管，从长颈漏斗中加水至漏斗内外形成液面高度差，一段时间内，液面高度差不变，说明气密性良好；
（4）D中发生反应有：氯气与Cu反应生成氯化铜，与Fe反应生成氯化铁，反应方程式为：Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂、2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃，
故答案为：Cu+Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl₂、2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃；
（5）装置B吸收未反应的氯气，反应生成NaCl、NaClO，NaClO具有漂白性，钢铁制品表面生成红褐色沉淀、溶液会失去漂白、杀菌消毒功效，说明ClO^-在正极上得电子，发生还原反应生产Cl^-，由于为碱性条件，还生成OH^-，该电化学腐蚀过程中正极反应式为：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-，故答案为：ClO^-+2e^-+H₂O=Cl^-+2OH^-；
Ⅱ．粗铜含有Fe，制备的CuCl₂中含有FeCl₃，CuCl₂和FeCl₃均为强酸弱碱盐，能发生水解反应，水解产物均有HCl，加稀盐酸溶解，能抑制氯化铜、氯化铁水解，加入氢氧化钠溶液，消耗溶液中H⁺，调节pH使杂质Fe³⁺转化为沉淀而除去，溶液2含有CuCl₂，通入一定量的SO₂，生成沉淀CuCl，发生氧化还原反应，SO₂为还原剂，被氧化为SO₄²?，
（1）由上述分析可知，用稀盐酸溶解固体的原因是：抑制Cu²⁺、Fe³⁺水解，故答案为：抑制Cu²⁺、Fe³⁺水解；
（2）溶液2含有CuCl₂，通入一定量的SO₂，生成沉淀CuCl，发生氧化还原反应，SO₂为还原剂，被氧化为SO₄²?，反应离子方程式为：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-，故答案为：2Cu²⁺+2Cl^-+SO₂+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H⁺+SO₄^2-；
（3）由2Cu²⁺+4I^-=2CuI↓+I₂、I₂+2S₂O₃^2-=S₄O₄^2-+2I^-，可得关系式2n（ClCl₂）～I₂～2n（S₂O₃^2-），故200mL溶液中n（ClCl₂）=n（S₂O₃^2-）=0.02L×0.2mol/L×$\frac{200mL}{2mL}$=0.4mol，则样品中m（ClCl₂）=0.4mol×135g/mol=54g，则ClCl₂的质量分数为$\frac{54g}{65g}$×100%=83.1%，故答案为：83.1%．

点评本题考查物质的制备实验方案、化学工艺流程，涉及对装置及操作的分析评价、气密性检验、电化学腐蚀、滴定计算等，侧重于基础知识的综合应用，难度中等．

练习册系列答案

18．迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质，其结构如图．下列叙述正确的是（　　）

	A．	迷迭香酸的分子式为C₁₈H₁₅O₈
	B．	迷迭香酸可以发生加成、取代、显色反应
	C．	lmol迷迭香酸跟H₂反应，最多消耗6mol H₂
	D．	lmol迷迭香酸在NaOH溶液中反应，最多消耗5mol NaOH

15．铜在工农业生产中有着广泛的用途．
（1）配制CuSO₄溶液时需加入少量稀H₂SO₄，其原因是Cu²⁺+2H₂O?Cu（OH）₂+2H⁺（只写离子方程式）．
（2）某同学利用制得的CuSO₄溶液，进行以下实验探究．
①图甲是根据反应Fe+CuSO₄═Cu+FeSO₄设计的原电池，请根据图甲填空，A、B分别是什么物质：
AFe；BCuSO₄溶液（填化学式）．

②图乙中，Ⅰ是甲烷燃料电池的示意图，该同学想在Ⅱ中实现铁上镀铜，则应在a处通入CH₄（填“CH₄”或“O₂”），b处电极上发生的电极反应式为O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；若把Ⅱ中电极均换为惰性电极，电解液换为含有0.1mol NaCl溶液400mL，当阳极产生的气体为448mL（标准状况下）时，溶液的pH=13（假设溶液体积变化忽略不计）．
（3）电池生产工业废水中常含有毒的Cu²⁺等重金属离子，常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去[室温下K_sp（FeS）=6.3×10^-18mol²•L^-2，Ksp（CuS）=1.3×10^-36mol²•L^-2]．请结合离子方程式说明上述除杂的原理：当把FeS加入工业废水中后，存在溶解平衡：FeS（s）?Fe²⁺（aq）+S^2-（aq），其中的Cu²⁺与S^2-生成了溶度积更小的CuS沉淀，使得上述溶解平衡继续向右移动，直至FeS全部转化为CuS沉淀，从而除去溶液中Cu²⁺ （用平衡移动原理解释）．

2．实验室中用含少量CO₂杂质的CO来还原铁的氧化物Fe_xO_y，并证明CO能够还原Fe_xO_y，且本身被氧化为CO₂，实验所提供的各种仪器和药品如图：
（1）实验时，上述仪器装置的正确连接顺序是（填写各接口的代号）．
混合气体→D，C接（F），（E）接A，B接H，G接I．
（2）在装置乙中发生反应的化学方程式是2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
（3）在装置甲中发生反应的化学方程式是Fe_xO_y+yCO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$xFe+yCO₂．
（4）丙装置中澄清石灰水的作用是检验CO₂是否除净．
（5）经定量测定，0.4g Fe_xO_y与CO反应生成的气体通入过量的澄清石灰水中，生成0.75g白色沉淀，则Fe_xO_y中x：y是2：3．
（6）实验过程中，能说明CO能够还原Fe_xO_y的实验现象是固体粉末从红棕色变黑色．能够说明CO被氧化成CO₂的实验现象是丁中澄清石灰水变浑浊．

12．类推的思维方法可解决不少化学问题，但类推的结论最终要经过实践的检验才能确定其正确与否．下列几种类推结论中，你认为正确的是（　　）

	A．	沸点HBr＞HCl，则同族元素氢化物沸点HCl＞HF
	B．	Fe₃O₄可表示为FeO•Fe₂O₃，则Pb₃O₄可表示为PbO•Pb₂O₃
	C．	CO₂与Na₂O₂反应只生成Na₂CO₃和O₂，故SO₂与Na₂O₂反应也只生成Na₂SO₃和O₂
	D．	SiO₂能形成原子晶体，一定条件下CO₂也能形成原子晶体

19．下列说法正确的是（　　）

	A．	右列图标均与燃烧和爆炸有关
	B．	棉、麻、蚕丝、羊毛及合成纤维都属于纤维，但均不含纤维素
	C．	科学家用单个分子制成了“纳米车”，它能在人工操纵下运输药物分子到病源处释放以杀死癌细胞．“纳米车”说明在一定条件下，分子的热运动须在人工操纵下才能进行
	D．	捕获工业排放的CO₂，既能降低地球的温室效应又能用来合成聚碳酸酯可降解塑料，实现碳的循环利用

16．甲、乙是由短周期元素组成的常见物质或微粒，在中学化学中有许多物质或微粒能满足下列相互转化关系：甲$\stackrel{H+}{→}$乙$\stackrel{OH-}{→}$甲．下列说法正确的是（　　）

	A．	甲有可能是AlO₂^- 也有可能是Al³⁺
	B．	若乙为无色无味气体，则甲一定是CO₃^2-
	C．	若甲是具有刺激性气味的气体，则甲、乙具有相同的电子数
	D．	若甲、乙均为离子，甲、乙两种离子在同一溶液中一定不能大量共存

17．下列说法中正确的是（　　）

	A．	分液时，水溶液一定从下口放出
	B．	蒸馏时，如果温度计水银球下端高于蒸馏烧瓶支管口上沿，收集到的馏分沸点偏高
	C．	滴定时，左手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，边滴边振荡，眼睛注视滴定管中的液面
	D．	量取20.0mL浓硫酸时，俯视读数，所取液体体积偏大

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