题目内容
【题目】已知:I2+2S2O32-=S4O62-+2I-。相关物质的溶度积常数见下表:
物质 | Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | CuCl | CuI |
Ksp | 2.2×10-20 | 2.6×10-29 | 1.7×10-7 | 1.3×10-12 |
(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2﹒2H2O晶体,加入 调至pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)= ;过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2﹒2H2O晶体。
(2)在空气中直接加热CuCl2﹒2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是 。(用化学方程式表示)。由CuCl2﹒2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是 。
(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2﹒2H2O晶体的试样(不含能与I―发生反应的氧化性质杂质)的纯度,过程如下:取0.36 g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀。用0.1000 mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00 mL。
①可选用 作滴定指示荆,滴定终点的现象是 。
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为 。
③该试样中CuCl2﹒2H2O的质量百分数为 。
【答案】
(1) Cu(OH)2 或Cu2(OH)2CO3;2.6×10-5 mol·L-1 ;
(2) 2CuCl 2H2OCu(OH)2 CuC12+2HC1+2H2O[主要产物写成Cu(OH)2、Cu(OH)Cl、 CuO均可;在干燥的HCl气流中加热脱水;
(3)①淀粉溶液;蓝色褪去,放置一定时间后不恢复原色;②2Cu2++4I-=2CuI↓+I2;③95%;
【解析】
试题分析:(1)为得到纯净的CuCl22H2O晶体要除去氯化铁,则溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,加入物质能与酸反应能转化为氯化铜,且不能引进杂质,可以是Cu(OH)2、CuO、CuCO3或Cu2(OH)2CO3;溶液的pH=4,所以溶液中氢氧根离子浓度为10-4 mol/L,则氢氧根离子浓度为10-10 mol/L,c(Fe3+) = = = 2.6 × 10-9 mol/L,故答案为:Cu(OH)2、CuO、CuCO3或Cu2(OH)2CO3;2.6×10-9mol/L;
(2)由于CuCl2在加热过程中水解被促进,且生成的HCl又易挥发而脱离体系,造成水解完全,碱式氯化铜或氢氧化铜,以至于得到CuO固体,而不是CuCl2,反应方程式为:2CuCl22H2OCu(OH)2CuCl2+2HCl+2H2O,要想得到较纯的无水氯化铜应在氯化氢气流中抑制其水解,并带走水蒸气,故答案为:2CuCl22H2OCu(OH)2CuCl2+2HCl+2H2O;抑制水解,带走水蒸气;
(3)测定含有CuCl22H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性质杂质)的纯度,过程如下:取0.36g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀.用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL;反应的化学方程式为:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,
①硫代硫酸钠滴定碘单质,利用碘单质遇淀粉变蓝选择指示剂为淀粉;终点时溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色,故答案为:淀粉溶液;溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色;
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为为:2Cu2++4I-═2CuI↓+I2,故答案为:2Cu2++4I-═2CuI↓+I2;
③依据2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,2Cu2++4I-═2CuI↓+I2;
得到 2Na2S2O3 ~ 2Cu2+
2 2
0.1000mol/L×0.0200L 0.002mol
则CuCl22H2O的物质的量为:0.002mol,试样中CuCl22H2O的质量百分数为×100%=95%,故答案为:95%。
【题目】某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除二氧化硫气体外,还可能产生氢气。为了验证哪位同学的判断正确,丙同学设计了如图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,气体发生装置略去)。试回答:
(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为___________________。
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是______________。
(3)A中加入的试剂可能是________,作用是________;B中加入的试剂可能是_________ ,作用是________;
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:C中:________,D中:__________。
II.该小组同学将收集的SO2气体通入0.1mol/L的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀,为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2,该小组提出了如下假设:
假设一:溶液中的NO3-
假设二:溶液中溶解的O2
该小组设计实验验证了假设一,
(5)请在下表空白处填写相关实验现象
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
实验1:在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 | ___________________ | 假设一成立 |
实验2:在盛有不含O2的 25ml0.1mol/LLBa(NO3)2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 | ___________________ |
(6)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO2体积的变化曲线如图,实验1中溶液pH变小的原因是(用离子方程式表示)___________________。