题目内容

已知Fe，Cu都溶于三氯化铁溶液，反应的化学方程式为：

Fe＋2FeCl3＝3FeCl2

Cu＋2FeCl3＝2FeCl2＋CuCl2

现将由Fe和Cu组成的混合物投入到一定量的三氯化铁溶液中，充分反应后，剩余固体和溶液中阳离子组成不可能是

A．

Cu　Fe；Fe2+

B．

Cu；Fe2+　Cu2+

C．

Cu　Fe；Fe2+　Cu2+

D．

无剩余固体；Fe2+　Cu2+

答案：C
练习册系列答案
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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）按如图1所示流程制备氯化铜晶体（CuCl2?2H20）．

（1）实验室采用如图2所示的装置，可将粗铜与Cl2反应转化为固体1（部分仪器和夹持装置已略去）．
①装置B中发生反应的离子方程式是
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
．
②有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装胃，你认为是否必要
否
否
（填“是”或“否”）．
（2）试剂X用以除去杂质，X可选用下列试剂中的
cd
cd
（填序号）．
a． NaOH   b．NH3?H2O  c．CuO  d．Cu2（OH）2CO3  e．CuSO4
（3）在溶液2转化为CuCl2?2H2O的操作过程中，发现溶液颜色出蓝色变为绿色．小组同学欲探究其原因．
己知：在氯化铜溶液中有如下转化关系：
Cu（H2O）42+（aq）（蓝色）+4Cl-（aq）?CuCl42-（aq）（黄色）+4H2O（l）
①上述反应的化学平衡常数表达式是K=
c(CuCl 42-  )
c[Cu(H2O) 42- ]?c4(Cl-)
c(CuCl 42-  )
c[Cu(H2O) 42- ]?c4(Cl-)
．若增大氯离子浓度，K值（填“增大”、“减小”或“不变”）
不变
不变
．
②取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y，进行如下实验，其中能证明CuCl2溶液中有上述转化关系的是（填序号）
abc
abc
．
a．将Y稀释，发现溶液呈蓝色
b．在Y中加入NaCl固体，溶液变为绿色
c．取Y进行电解，溶液颜色最终消失
（4）如图3所示，用石墨电极电解CuCl2溶液，小组同学发现阴极碳棒上有红色和白色两种颜色的固体析出．有关文献资料表明，在铜和铜的化合物中Cu为紫红色，Cu2O为红色，CuCl为白色，它们都不溶于水．
①小组同学将阴极碳棒洗涤干净并干燥后，放入玻璃管中，按如图4所示连接装置．排净装置中的空气后，充分加热，并将一张湿润的蓝色石蕊试纸置于装置末端的导管口附近．实验中发现，碳棒上的白色物质消失，红色物质依然存在；无色硫酸铜不变色，蓝色石蕊试纸变为红色．根据上述现象，玻璃管中发生反应的化学方程式为
2CuCl+H2
  △  
.
 
2Cu+2HCl
2CuCl+H2
  △  
.
 
2Cu+2HCl
．
②电解CuCl2溶液时，阴极发生反应的电极方程式为
Cu2++2e-=Cu；Cu2++Cl-+e-=CuCl
Cu2++2e-=Cu；Cu2++Cl-+e-=CuCl
．
（2012?闵行区二模）硫酸铜是一种应用广泛的化工原料．实验室中可将适量浓硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体（装置如图1所示）．

（1）配制质量分数20%的硫酸需要100mL 98%的浓硫酸（密度为1.84g/cm3）和
717.6
717.6
mL蒸馏水．配制所需仪器除烧杯、量筒、胶头滴管外，还需要的仪器有
玻璃棒
玻璃棒
．
（2）图1中烧瓶中发生的离子反应方程式为
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-═3Cu2++2NO↑+4H2O
．
（3）图2是图1的改进装置，其优点有：①
防止倒吸
防止倒吸
；②
有害气体能被完全吸收
有害气体能被完全吸收
．
为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行了如下设计：
方案1：以空气为氧化剂．将铜粉在某仪器A中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应．反应后，过滤、蒸发、结晶等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得CuSO4?5H2O晶体．
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应．向反应液中加Fe2（SO4）3，即发生反应．反应完全后向其中先后加入物质甲、物质乙，取样检验后，过滤、蒸发、结晶，滤渣可循环使用．[已知Fe（OH）2、Fe（OH）3和Cu（OH）2完全沉淀时的pH分别为9.6、3.7和6.4．]
（4）方案l中的A仅器名称是
坩埚
坩埚
．晶体采用酒精淋洗的优点是
酒精与水互溶且极易挥发，减少晶体溶解
酒精与水互溶且极易挥发，减少晶体溶解
．
（5）方案2中物质甲可以是
f
f
（选填答案编号，下同），物质乙可以是
bc
bc
．
a．Cu    b．CuCO3    c．CuO    d．氨水    e．氯水    f．双氧水
取样检验是为了确认Fe3+是否除净．有同学设计了以下两种方法：
方法①：取样于试管→滴加KSCN溶液；方法②：径向层析→喷KSCN溶液
指出你认为不合理的方法及存在的问题
方法①中Cu2+的蓝色对检验有干扰
方法①中Cu2+的蓝色对检验有干扰
．
（6）用铜粉制硫酸铜，上述方案1、方案2都不是十分理想，一种更符合绿色化学理念的是在氧气存在时用热稀硫酸与铜粉反应，其化学方程式是
2Cu+O2+2H2SO4
  △  
.
 
2CuSO4+2H2O
2Cu+O2+2H2SO4
  △  
.
 
2CuSO4+2H2O
．
Ⅰ．已知A、B、C、D四种分子所含原子的数目依次为1、3、6、6，且都含有18个电子，B、C是由两种元素的原子组成，且分子中两种原子的个数比均为1：2．D是一种有毒的有机物．
（1）组成A分子的原子的元素符号是
Ar
Ar
；
（2）从B分子的立体结构判断，该分子属于
极性
极性
分子（填“极性”或“非极性”）；
（3）C分子中都包含
5
5
个σ键，
1
1
个π键．
（4）D的熔、沸点比CH4的熔、沸点高，其主要原因是（须指明D是何物质）：
D是CH3OH，分子之间能形成氢键
D是CH3OH，分子之间能形成氢键
．
Ⅱ．CO的结构可表示为C≡O，N2的结构可表示为N≡N．
（5）下表是两者的键能数据：（单位：kJ/mol）
A-B A=B A≡B
CO 357.7 798.9 1071.9
N2 154.8 418.4 941.7
结合数据说明CO比N2活泼的原因：
CO中第一个π键的键能是273kJ/mol，N2中第一个π键的键能是523.3kJ/mol，CO中第一个π键的键能较小，所以CO的第一个键比N2更容易断
CO中第一个π键的键能是273kJ/mol，N2中第一个π键的键能是523.3kJ/mol，CO中第一个π键的键能较小，所以CO的第一个键比N2更容易断
．
Ⅲ．Fe、Co、Ni、Cu等金属能形成配合物与这些金属原子的电子层结构有关．
（6）基态Ni原子的核外电子排布式为
1s22s22p63s23p63d84s2
1s22s22p63s23p63d84s2
，基态Cu原子的价电子排布式为
3d104s1
3d104s1
．
（7）Fe（CO）5常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）5晶体属于
分子晶体
分子晶体
（填晶体类型）．
（1）过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：[Fe（H2NCONH2）6]（NO3）3[三硝酸六尿素合铁（Ⅲ）]和Fe（CO）x等．
①基态Fe3+的M层电子排布式为
 
．
②尿素（H2NCONH2）分子中C、N原子的杂化方式分别是
 
、
 
；C、N都能和O形成原子个数比为1：3的常见微粒，推测这两种微粒的空间构型为
 
．
③配合物Fe（CO）x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=
 
． Fe（CO）x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）x晶体属于
 
（填晶体类型）；
（2）O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图1，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为
 
．已知该晶胞的密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a=
 
cm． （用含ρ、NA的计算式表示）
（3）下列说法正确的是
 
．
A．第一电离能大小：S＞P＞Si
B．电负性顺序：C＜N＜O＜F
C．因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低
D．SO2与CO2的化学性质类似，分子结构也都呈直线型，相同条件下SO2的溶解度更大
E．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高
（4）图2是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序，其中c、d均是热和电的良导体．
①图中d单质的晶体堆积方式类型是
 
．
②单质a、b、f 对应的元素以原子个数比1：1：1形成的分子中含
 
个σ键，
 
个π键．
③图3是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构，请简要说明该物质易溶于水的原因：
 
．
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