题目内容

氯化铜晶体中常含FeCl2杂质,为制得纯净氯化铜晶体(CuCl2?2H2O),首先将其溶于稀盐酸中,然后按下面所示操作步骤进行提纯.


氢氧化物开始沉淀时的pH氯氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+1.93.2
Cu2+4.76.7

已知:(1)下列物质中,最适合作为氧化剂X的是______(填序号)
A.H2O2  B.KMnO4   C.NaClO   D.浓硫酸
写出加入X后发生反应离子的方程式______.
(2)加入的物质Y可以是______,目的是______
(3)某同学利用反应Cu+2H+       Cu2++H2↑设计实验来
制取氯化铜溶液.该同学设计的装置应该为______(填“原电池”或“电解池”).请画出该同学设计的装置图,并指明电极材料和电解质溶液.
(4)从CuCl2稀溶液中得到CuCl2?2H2O晶体,在蒸发结晶的过程中,为了防止Cu2+的水解,应采取的措施是______.

解:(1)根据框图,加入氧化剂X可把Fe2+氧化为Fe3+,而没有增加新杂质,所以X为H2O2,发生的反应为:2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:A;2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O;
(2)①结合题示,调节pH至4~5,使Fe3+全部沉淀,同样不引进新杂质,所以Y最好为CuO或Cu(OH)2或CuCO3,故答案为:CuO或Cu(OH)2或CuCO3
(3)Cu与盐酸不反应,为使反应Cu+2H+═Cu2++H2↑发生,应设计成电解池,铜作阳极,可将铜作阳极,碳棒或铂为阴极,盐酸为电解质,设计电解池为,故答案为:电解池;

(4)CuCl2溶液在蒸发结晶过程中发生水解,为抑制其水解,根据Cu2++2H2O Cu(OH)2+2H+,加入盐酸可起到抑制作用,并且在蒸发过程中要不断搅拌且不能蒸干,故答案为:在HCl气流下加热浓缩,冷却结晶.
分析:(1)加入氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+,易除去,除杂时,不能引入新的杂质,双氧水是绿色氧化剂;
(2)调节pH至4~5,使Fe3+全部沉淀,同样不引进新杂质,据此来选择合适的物质;
(3)在一般条件下,Cu与酸不反应,为使反应Cu+2H+═Cu2++H2↑发生,应设计成电解池,铜为阳极;
(4)CuCl2溶液在蒸发结晶过程中发生水解,从水解平衡移动的角度分析;
点评:本题考查氯化铜晶体的制取实验流程,题目难度中等,答题时注意把握题意,仔细审题.
练习册系列答案
相关题目

(12分) 从回收的含铜电缆废料中提取铜时,假若设计如下两种方案,回答有关问题。
方案甲:

方案乙:

(1)两个方案中,符合当前生产中绿色化学理念的是方案   ,理由是                 
(2)方案乙中铜溶解生成蓝色溶液时发生反应的离子方程式为________________________,
若不考虑绿色化学要求,溶解铜生成硫酸铜时,还可将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使铜溶解完全,则理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:      
(3)为了提高原料的利用率,最后一步所得浅绿色滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥可得到一种结晶水合物的晶体。获得晶体后对其进行检测:
①先取a g的晶体进行脱水实验,获得无水固体为(a—1.26)g
②将无水固体溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化钡溶液,当滴加10.00mL溶液时,沉淀恰好完全。
通过计算测知该晶体的化学式是              
(4)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.5% 。工业上用硫酸铜等原料常通过下列反应制备CuCl :
2CuSO4+ Na2SO3 + 2 NaCl + Na2CO3 =" 2" CuCl ↓+ 3 Na2SO4 + CO2
测定CuCl质量分数时先准确称取所制备的0.2500g CuCl样品置于一定量的0.5mol·L-1 FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L-1 Ce(SO42溶液滴定到终点,消耗24.60mL Ce(SO42溶液。有关反应的离子方程式为:  
Fe 3++CuCl=Fe 2++Cu2++Cl,Ce4+ + Fe 2+ = Fe 3+ + Ce3+
通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。

从回收的含铜电缆废料中提取铜时,假若设计如下两种方案,回答有关问题。

方案甲:

方案乙:

(1)两个方案中,符合当前生产中绿色化学理念的是方案       ,理由是     方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾。

(2)方案乙中铜溶解生成蓝色溶液时发生反应的离子方程式为________________ _      ______

(3)为了提高原料的利用率,最后一步所得浅绿色滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥可得到一种结晶水合物的晶体。获得晶体后对其进行检测:

①先取a g的晶体进行脱水实验,获得无水固体为(a—1.26)g

②将无水固体溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化钡溶液,当滴加10.00mL溶液时,沉淀恰好完全。通过计算测知该晶体的化学式是              

(4)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.5% 。工业上用硫酸铜等原料常通过下列反应制备CuCl :

2CuSO4+ Na2SO3 + 2 NaCl + Na2CO3=2 CuCl ↓+ 3 Na2SO4 + CO2

测定CuCl质量分数时先准确称取所制备的0.2500g CuCl样品置于一定量的0.5mol·L-1 FeCl3 溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L-1 Ce(SO42溶液滴定到终点,消耗24.60mL Ce(SO42溶液。有关反应的离子方程式为:Fe 3++CuCl=Fe 2++Cu2++Cl ,Ce4+ + Fe 2+ =Fe 3+ + Ce3+

    计算上述样品中CuCl的质量分数为           

 

(12分) 从回收的含铜电缆废料中提取铜时,假若设计如下两种方案,回答有关问题。

方案甲:

方案乙:

(1)两个方案中,符合当前生产中绿色化学理念的是方案    ,理由是                 

(2)方案乙中铜溶解生成蓝色溶液时发生反应的离子方程式为________________________,

若不考虑绿色化学要求,溶解铜生成硫酸铜时,还可将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使铜溶解完全,则理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:       

(3)为了提高原料的利用率,最后一步所得浅绿色滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥可得到一种结晶水合物的晶体。获得晶体后对其进行检测:

①先取a g的晶体进行脱水实验,获得无水固体为(a—1.26)g

 ②将无水固体溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化钡溶液,当滴加10.00mL溶液时,沉淀恰好完全。

通过计算测知该晶体的化学式是              

(4)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.5% 。工业上用硫酸铜等原料常通过下列反应制备CuCl :

2CuSO4+ Na2SO3 + 2 NaCl + Na2CO3 = 2 CuCl ↓+ 3 Na2SO4 + CO2

测定CuCl质量分数时先准确称取所制备的0.2500g CuCl样品置于一定量的0.5mol·L-1 FeCl3 溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L-1 Ce(SO42溶液滴定到终点,消耗24.60mL Ce(SO42溶液。有关反应的离子方程式为:  

Fe 3++CuCl=Fe 2++Cu2++Cl ,Ce4+ + Fe 2+ = Fe 3+ + Ce3+

    通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。

 

从回收的含铜电缆废料中提取铜时,假若设计如下两种方案,回答有关问题。
方案甲:  
方案乙:  
(1)两个方案中,符合当前生产中绿色化学理念的是方案______,理由是 _________。
(2)方案乙中铜溶解生成蓝色溶液时发生反应的离子方程式为_____________________________,若不考虑绿色化学要求,溶解铜生成硫酸铜时,还可将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使铜溶解完全,则理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为:_________︰__________。
(3)为了提高原料的利用率,最后一步所得浅绿色滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥可得到一种结晶水合物的晶体。获得晶体后对其进行检测:
①先取a g的晶体进行脱水实验,获得无水固体为(a—1.26)g  
②将无水固体溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化钡溶液,当滴加10.00mL溶液时,沉淀恰好完全。通过计算测知该晶体的化学式是 ___________。
(4)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.5% 。工业上用硫酸铜等原料常通过下列反应制备CuCl :
2CuSO4+ Na2SO+ 2 NaCl + Na2CO= 2 CuCl ↓+ 3 Na2SO4 + CO2↑ 测定CuCl质量分数时先准确称取所制备的0.2500g CuCl样品置于一定量的0.5mol·L-1 FeCl溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L-1 Ce(SO42溶液滴定到终点,消耗24.60mL Ce(SO42溶液。有关反应的离子方程式为:   
Fe3+ +CuCl=Fe2+ +Cu2+ +Cl- ,Ce4+ + Fe 2+ = Fe 3+ + Ce3+     通过计算说明上述样品中CuCl的质量分数是否符合标准。

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