题目内容
氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)。
(1)实验室采用如图所示装置,可使粗铜与Cl2反应转化为固体1(部分加热仪器和夹持装置已略去)。该装置中仪器a的名称是 。装置b中发生反应的离子方程式是 。该装置存在一定的安全隐患,消除该安全隐患的措施是 。
(2)操作Ⅱ中应控制的pH范围为 ,其目的是 。
已知:
(3)操作Ⅲ的程序依次为 、 、过滤、自然干燥.得到CuCl2·xH2O晶体。
(4)若制备的氯化铜晶体经检验含有FcCl2,其原因可能是 ,试提出两种不同的改进方案:① ;② 。
(1)实验室采用如图所示装置,可使粗铜与Cl2反应转化为固体1(部分加热仪器和夹持装置已略去)。该装置中仪器a的名称是 。装置b中发生反应的离子方程式是 。该装置存在一定的安全隐患,消除该安全隐患的措施是 。
(2)操作Ⅱ中应控制的pH范围为 ,其目的是 。
已知:
(3)操作Ⅲ的程序依次为 、 、过滤、自然干燥.得到CuCl2·xH2O晶体。
(4)若制备的氯化铜晶体经检验含有FcCl2,其原因可能是 ,试提出两种不同的改进方案:① ;② 。
(15分)(1)分液漏斗(2分);MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(2分);在C和D之间连接一个防倒吸装置(2分);
(2)3.2≤pH<4.7(2分);使FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀而与CuCl2溶液分离(或除去CuCl2溶液中FeCl3) (2分) (3)蒸发浓缩、冷却结晶(2分)
(4)与粗铜反应的氯气不足量(1分);①通足量的氯气(1分) ②在操作Ⅱ中加入CuO前先加入足量的H2O2或通入Cl2(1分)
(2)3.2≤pH<4.7(2分);使FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀而与CuCl2溶液分离(或除去CuCl2溶液中FeCl3) (2分) (3)蒸发浓缩、冷却结晶(2分)
(4)与粗铜反应的氯气不足量(1分);①通足量的氯气(1分) ②在操作Ⅱ中加入CuO前先加入足量的H2O2或通入Cl2(1分)
试题分析:(1)根据仪器的结构特点可知,仪器A是分液漏斗;装置A是制取氯气的,二氧化锰与浓盐酸发生反应生成氯化锰、氯气、水,则b中反应离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有氯化氢,氯气和氯化氢都极易被氢氧化钠溶液吸收,所以需要在C和D之间连接一个防倒吸装置。
(2)根据铁离子和铜离子的沉淀pH值可知,要使铜离子留在溶液中,而使铁离子完全沉淀,需要控制溶液的pH值是3.2≤pH<4.7。
(3)操作Ⅲ的目的是得到氯化铜晶体,所以正确的操作顺序是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥.得到CuCl2·xH2O晶体。
(4)若制备的氯化铜晶体经检验含有FcCl2,这说明在反应中氯气是不足的,过量的铁与铁离子反应生成了亚铁离子,所以改进的方法是通足量的氯气或在操作Ⅱ中加入CuO前先加入足量的H2O2或通入Cl2。
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