题目内容

19．以海绵铜（主要成分为铜和氧化铜）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产氧化亚铜的工艺流程如下：

（1）溶解时硫酸浓度一般控制在0.25mol•L-1，配制1000mL此硫酸，需要质量分数为98%，密度为1.84g•cm-3浓硫酸13.6mL．
（2）溶解时需要控制温度在60～70℃，原因是温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解．
（3）操作x的名称是过滤．
（4）还原、氧化过程的化学方程式为（NH4）2SO3+2CuSO4+2NH4Cl+H2O=2（NH4）2SO4+2CuCl↓+H2SO4，亚硫酸铵要适当过量，原因可能是提高Cu2+的还原速率，同时可以防止生成Cu+被空气氧化（答一点即可）．
（5）随着氯化铵用量的增加，CuCl沉淀率增大，但增大到一定程度后，沉淀率反而减小，可能的原因是CuCl+Cl-=CuCl2-（用化学方程式表示）

分析 酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）生成硫酸铜，过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生反应：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+，得到的CuCl经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，烘干得到氯化亚铜，
（1）浓硫酸的物质的量浓度c=$\frac{1000ρω}{M}$=$\frac{1000×1.84×98%}{98}$mol/L=18.4mol/L，设需要浓硫酸的体积为V，根据稀释定律，稀释前后溶质物质的量相等；
（2）溶解温度应控制在60-70℃，原因是温度低溶解速度慢，温度过高铵盐分解；
（3）操作X为过滤操作，用于分离固体和液体；
（4）由流程图结合氧化还原反应可知亚硫酸铵、氯化铵、硫酸铜和水反应生成硫酸铵、氯化亚铜和硫酸；
（5）生成的氯化亚铜可溶解于氯化铵溶液中．

解答 解：酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）生成硫酸铜，过滤后在滤液中加入亚硫酸铵发生氧化还原反应生成CuCl，发生反应：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O=2CuCl+SO42-+2H+，得到的CuCl经硫酸酸洗，水洗后再用乙醇洗涤，烘干得到氯化亚铜，
（1）浓硫酸的物质的量浓度c=$\frac{1000ρω}{M}$=$\frac{1000×1.84×98%}{98}$mol/L=18.4mol/L，设需要浓硫酸的体积为V，根据稀释定律，稀释前后溶质物质的量相等，则：V×18.4mol/L=1000mL×0.25mol•L-1；
解得：V=13.6mL；
故答案为：13.6；
（2）酸性条件下硝酸根离子具有氧化性，可氧化Cu生成Cu2+，溶解温度应控制在60-70℃，原因是温度低溶解速度慢，温度过高铵盐分解；
故答案为：温度低溶解速度慢、温度过高铵盐分解；
（3）操作X为过滤操作，用于分离固体和液体，故答案为：过滤；
（4）由流程图结合氧化还原反应可知亚硫酸铵、氯化铵、硫酸铜和水反应生成硫酸铵、氯化亚铜和硫酸；化学方程式为：（NH4）2SO3+2CuSO4+2NH4Cl+H2O=2（NH4）2SO4+2CuCl↓+H2SO4，亚硫酸铵要适当过量，可以提高Cu2+的还原速率，同时可以防止生成Cu+被空气氧化；
故答案为：（NH4）2SO3+2CuSO4+2NH4Cl+H2O=2（NH4）2SO4+2CuCl↓+H2SO4；提高Cu2+的还原速率，同时可以防止生成Cu+被空气氧化；
（5）当氯化铵用量增加到一定程度后氯化亚铜的沉淀率减少，原因是生成的氯化亚铜又溶解于氯化铵溶液中，发生CuCl+Cl-=CuCl2-，
故答案为：CuCl+Cl-=CuCl2-．

点评 本题考查物质的制备实验，为高频考点，侧重于学生的分析能力、实验能力的考查，注意把握物质的性质以及反应流程，题目难度中等，注意习题中信息应用．

练习册系列答案
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9．下列叙述正确的是（　　）
A．NaOH可用于治疗胃酸过多
B．CaO可防止月饼等食品氧化变质
C．氢弹中用到的2H、3H互为同位素
D．向海水中加入净水剂明矾可以使海水淡化
10．亚硝酸钠（NaNO2）被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛．以木炭、浓硝酸、水和铜为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示．

已知：室温下，①2NO+Na2O2═2NaNO2；②3NaNO2+3HCl═3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O；
③酸性条件下，NO或NO2-都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+
请按要求回答下列问题：
（1）检查完该装置的气密性，装入药品后，实验开始前通入一段时间气体Ar，然后关闭弹簧夹，然后关闭弹簧夹，再滴加浓硝酸，加热控制B中导管均匀地产生气泡．上述操作的作用是排尽空气，防止生成的NO被空气中O2氧化．
（2）B中观察到的主要现象是红棕色气体消失，铜片溶解，溶液变蓝，导管口有无色气泡冒出．
（3）A装置中反应的化学方程式为C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O．
（4）D装置中反应的离子方程式为5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O．
（5）预测C中反应开始阶段，固体产物除NaNO2外，还含有的副产物有Na2CO3和NaOH．为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置E，则E中盛放的试剂名称为碱石灰．
（6）利用改进后的装置，将3.12gNa2O2完全转化成为NaNO2，理论上至少需要木炭0.48g．
7．已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同粒子，它们之间存在如图所示的转化关系（反应条件已经略去）：
（1）如果A、B、C、D均是10电子的粒子，请写出A、D的电子式：A；D．
（2）如果A和C是18电子的粒子，B和D是10电子的粒子，请写出：
①A与B在溶液中反应的离子方程式为HS-+OH-═S2-+H2O．
②根据上述离子方程式，可以判断C与B结合质子的能力大小是OH-＞S2-（用化学式或离子符号表示）．
14．已知：CH3CH2OH+NaBr+H2SO4（浓）$\stackrel{△}{→}$ CH3CH2Br+NaHSO4+H2O．
实验室制备溴乙烷（沸点为38.4℃）的装置和步骤如下：
①如图所示连接仪器，检查装置的气密性，然后向U形管和大烧杯里加入冰水；
②在圆底烧瓶中加入10mL95%乙醇、28mL浓硫酸，然后加入研细的13g溴化钠和几粒碎瓷片；
③小火加热，使其充分反应．
试回答下列问题：
（1）反应时若温度过高可看到有红棕色气体产生，该气体的化学式为
Br2．
（2）为了更好的控制反应温度，除用图示的小火加热，更好的加热方式是水浴加热．
（3）反应结束后，U形管中粗制的溴乙烷呈棕黄色．将U形管中的混合物倒入分液漏斗中，静置，待液体分层后，分液，取下层（填“上层”或“下层”）液体．为了除去其中的杂质，可选择下列试剂中的A（填序号）．
A．Na2SO3溶液         B．H2O         C．NaOH溶液         D．CCl4
（4）要进一步制得纯净的C2H5Br，可再用水洗，然后加入无水CaCl2干燥，再进行蒸馏（填操作名称）．
（5）下列几项实验步骤，可用于检验溴乙烷中的溴元素，其正确的操作顺序是：取少量溴乙烷，然后④①⑤③②（填序号）．
①加热   ②加入AgNO3溶液   ③加入稀HNO3酸化   ④加入NaOH溶液   ⑤冷却．
4．某有机物结构简式为：，按系统命名法命名，下列命名正确的是（
A．对二甲苯B．1，6-二甲苯C．1，2-二甲苯D．乙苯
11．取H2和CO的混合气体6g，与6.4g氧气恰好完全反应，将其产物与足量过氧化钠固体完全反应，反应后固体的质量增加多少 （　　）
A．6.4gB．6gC．12.4gD．8.8g

汽车常装有安全气囊，当发生强烈碰撞时，瞬间引发以下反应：2NaN3=2Na+3N2↑，所产生的气体快速充满气囊，可以达到保护车内人员的目的．

（1）若气囊中装有130g NaN3，则其物质的量是_______________．

（2）若130g NaN3完全分解，在标准状况下，气囊膨胀的体积约为_______________．

（3）该反应中的氧化剂是 氧化产物是__________

(1)选择仪器。完成本实验所必需的仪器有：托盘天平 药匙、烧杯、玻璃棒、____________、____________以及等质量的两片滤纸。

(2)计算。配制该溶液需取NaCl晶体____________g。

(3)称量。天平调平之后，应将天平的游码调至某个位置，请在下图中用一根 竖线标出游码左边缘所处的位置：

(4)将药品倒入烧杯中溶解、冷却。

(5)转移、洗涤。在转移时应使用玻璃棒引流，需要洗涤烧杯和玻璃棒2～3次是为了_____________

(6)定容、摇匀。

(7)将配好的溶液倒入指定的试剂瓶，并贴好标签，注明溶液名称及浓度。

(8)配制时下列操作会导致所配溶液浓度偏高的是________。

A．转移时有少量溶液溅出

B．容量瓶用蒸馏水洗净后未干燥

C．定容时俯视读取刻度

D．定容时液面超过了刻度线

E．称量NaCl时用了生锈的砝码

(9)下图是某同学在实验室配制该NaCl溶液的过程示意图，其中有错误的是_________(填操作序号)。

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