Question

碱式碳酸铜和氯气都是用途广泛的化工原料．
（1）工业上可用酸性刻蚀废液（主要成分有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、H ⁺、Cl^-）制备碱式碳酸铜，其制备过程如下：

已知：Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺生成沉淀的pH如下：

物质	Cu（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
开始沉淀pH	4.2	5.8	1.2
完全沉淀pH	6.7	8.3	3.2

①氯酸钠的作用是

 

；
②反应A后调节溶液的pH范围应为

 

．
③第一次过滤得到的产品洗涤时，如何判断已经洗净？

 

．
④造成蓝绿色产品中混有CuO杂质的原因是

 

．
（2）某学习小组在实验室中利用图所示装置制取氯气并探究其性质．

①实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，所用仪器需要检漏的有

 

．
②若C中品红溶液褪色，能否证明氯气与水反应的产物有漂白性，说明原因

 

．
此时B装置中发生反应的离子方程式是

 

．
③写出A溶液中具有强氧化性微粒的化学式

 

．若向A溶液中加入NaHCO₃粉末，会观察到的现象是

 

．

Answer 1

考点：物质的分离、提纯的基本方法选择与应用,氯、溴、碘的性质实验

专题：实验设计题

分析：（1）①工业上可用酸性刻蚀废液（主要成分有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、H ⁺、Cl^-）制备碱式碳酸铜，流程分析，加入氯酸钠的作用是氧化剂作用，氧化亚铁离子为铁离子易于除去；
②依据图表数据分析，铁离子全部沉淀，铜离子不沉淀的PH范围为3.2-4.2；
③检验洗涤是否干净，设计实验检验滤液中是否含有氯离子证明是否洗涤干净；
④蓝绿色产品中混有CuO杂质可能的元婴是氢氧化铜咋温度较高会发生分解生成氧化铜；
（2）①实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气的仪器用途和使用方法，需要检漏的仪器是分液漏斗；
②依据氯气、次氯酸都是强氧化剂都可以使品红试液褪色分析；溴化亚铁溶液中通入过量氯气反应生成氯化铁和溴单质；
③A为氯水，溶液中具有氧化性的微粒为氯气、次氯酸、次氯酸根；氯水中 加入碳酸氢钠溶液会和盐酸反应生成二氧化碳气体．

解答： 解：（1）①工业上可用酸性刻蚀废液（主要成分有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、H ⁺、Cl^-）制备碱式碳酸铜，流程分析，加入氯酸钠的作用是氧化剂作用，氧化亚铁离子为铁离子，调节溶液PH易于把铁离子沉淀除去，
故答案为：将Fe²⁺氧化成Fe³⁺并最终除去；    
②流程分析可知，分离除杂的方法是通过调节溶液PH大于3.2，小于4.2，使铁离子全部沉淀完全，铜离子不沉淀，达到分离的目的，故答案为：3.2-4.2；
③沉淀表面会含有氯化钠溶液，设计实验检验是否含有氯离子的方法可以检验是否洗涤干净，实验设计为：取最后一次洗涤液，加入硝酸银、稀硝酸，无沉淀生成则表明已洗涤干净，故答案为：取最后一次洗涤液，加入硝酸银、稀硝酸，无沉淀生成则表明已洗涤干净；
④造成蓝绿色产品中混有CuO杂质的原因是B步骤温度过高，生成氢氧化铜会分解生成氧化铜，故答案为：反应B的温度过高；
（2）①根据实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气的仪器用途和使用方法，需要检漏的仪器是带玻璃活塞的分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
②若C中品红溶液褪色，可能是氯气本身也具有氧化性，能使品红褪色，也可以是氯气和水反应生成的次氯酸具有氧化性使品红褪色，不能证明氯气与水反应的产物有漂白性，过量氯气通过溴化亚铁溶液发生氧化还原反应，亚铁离子和溴离子全部被氧化生成氯化铁和溴单质，反应的离子方程式为：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂；
故答案为：不能证明，因为Cl₂也有氧化性，此实验无法确定是Cl₂还是HClO漂白；2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂；
③A溶液是氯水溶液，存在化学平衡，Cl+H₂O=HCl+HClO，溶液中具有强氧化性微粒的化学式Cl₂、HClO、ClO^-；加入碳酸氢钠溶液和氯水中的盐酸反应生成二氧化碳气体，HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，现象有无色气体生成，故答案为：Cl₂、HClO、ClO^-；有无色气体产生．

点评：本题考查了实验探究物质分离方法和物质性质的分析判断，实验室制备气体的过程分析和氯气性质的应用判断，掌握物质性质是关键，题目难度中等．