题目内容

工业上制取纯净的CuCl₂·2H₂O的主要过程是：①将粗氧化铜(含少量Fe)溶解于稀盐酸中，加热、过滤、调节滤液的pH为3；②对①所得滤液按下列步骤进行操作：

已知Cu²⁺、Fe²⁺在pH为4—5时不水解，而Fe³⁺却几乎完全水解而沉淀。请回答下列问题：

(1)X是什么物质？其反应的离子方程式是_______________________________________。

(2)Y物质应具备的条件是_______________________，生产中Y可选：______________。

(3)溶液乙在蒸发结晶时应注意：_______________________________________________。

解析：①根据框图，加入氧化剂X可把Fe²⁺氧化为Fe³⁺，而没有增加新杂质，所以X为Cl₂；②结合题示，调节pH至4—5，使Fe³⁺全部沉淀，同样不引进新杂质，所以Y最好为CuO或Cu(OH)₂；③CuCl₂溶液在蒸发结晶过程中发生水解，为抑制其水解，根据Cu²⁺+2H₂OCu(OH)₂+2H⁺，加入盐酸可抑制其水解，在蒸发过程中要不断搅拌且不能蒸干。

答案：(1)Cl₂ Cl₂+2Fe²⁺2Fe³⁺+2Cl^-

(2)调节溶液酸性，使pH为4—5，且不引进新杂质 CuO或Cu(OH)₂

(3)通入HCl气体(或加入盐酸)，并不断搅拌且不能蒸干

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实验室可以通过以下三条途径按不同要求制取氮气：
①加热NaNO₂（一种致癌物质，有毒）与NH₄Cl的混合物浓溶液制取N₂；
②将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N₂；
③加热条件下用NH₃还原CuO得纯净的N₂和活性铜粉．
如图所示，给出了按上述途径制取N₂可供选择的几种实验装置：

请回答下列问题：
（1）按途径①制取N₂时，应选用上述装置中的

（填装置代码）做发生装置．
（2）若只需较纯净的N₂，有同学建议把②和③两条途径协同使用，这样做的好处是

铜和氧化铜可循环使用，节省试剂（或避免使用有毒物质而造成污染）

铜和氧化铜可循环使用，节省试剂（或避免使用有毒物质而造成污染）

．
（3）按途径③制取N₂时，若气流从左到右的顺序所需的上述装置是：A→C→B→D．在A装置中所需要的试剂是

．（写试剂名称）
①甲同学：为通过实验现象验证C处有水产生，必须在C装置前后都连接E装置，其中填充的固体药品按前后顺序分别为

碱石灰（或无水氯化钙）

碱石灰（或无水氯化钙）

无水硫酸铜

无水硫酸铜

．（写试剂名称）
②乙同学：实验过程中，发现黑色固体完全变红，质疑此时红色固体可能含Cu₂O．通过查阅资料知：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O．依据信息，请设计实验证明C处的红色固体中是否含有Cu₂O：

取样加入稀硫酸后溶液呈蓝色，即证明含Cu₂O

取样加入稀硫酸后溶液呈蓝色，即证明含Cu₂O

③丙同学：实验时充分加热，至C装置硬质玻管质量不再减轻为止．实验完毕后，若实验测得收集的N₂体积为aL（已折算为标准状况），硬质玻管质量减轻了bg．则氨分子中氮、氢的原子个数比为（用含a、b的字母的代数式表示）

（此空记3分）．
（4）目前工业上用氮气和氢气直接合成氨，氨经一系列反应可制得硝酸．在以上各步反应中，按要求完成化学反应方程式：
①氮元素只发生还原反应

、
②氮元素既发生氧化反应又发生还原反应：

3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO

3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO

工业上制取纯净的CuCl₂?2H₂O的主要过程是：①将粗氧化铜（含少量Fe）溶解于稀盐酸中．加热、过滤，调节滤液的pH=3；②对①所得滤液按下列步骤进行操作：

已知Cu²⁺、Fe²⁺在pH为4～5时不水解，而Fe³⁺几乎完全水解而沉淀，请回答问题：
（1）若X是单质，其化学式为

，其反应的离子方程式是

Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-

Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-

；若X是过氧化氢溶液，写出其反应的离子方程式是

2H⁺+H₂O₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2H₂O

2H⁺+H₂O₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2H₂O

．
（2）Y物质应调节溶液的酸性，使PH为

（填出范围），生产中Y可选

CuO或Cu（OH）₂

CuO或Cu（OH）₂

．
（3）溶液Z在蒸发结晶时应该注意的问题是（使用文字及离子方程式从平衡原理加以解释）

通入HCl气体并不断搅拌且不能蒸干

通入HCl气体并不断搅拌且不能蒸干

实验室可以通过以下三条途径按不同要求制取氮气：
①加热NaNO₂（一种致癌物质，有毒）与NH₄Cl的混合物浓溶液制取N₂；
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③加热条件下用NH₃还原CuO得纯净的N₂和活性铜粉．
如图所示，给出了按上述途径制取N₂可供选择的几种实验装置：

请回答下列问题：
（1）按途径①制取N₂时，应选用上述装置中的（填装置代码）做发生装置．
（2）若只需较纯净的N₂，有同学建议把②和③两条途径协同使用，这样做的好处是．
（3）按途径③制取N₂时，若气流从左到右的顺序所需的上述装置是：A→C→B→D．在A装置中所需要的试剂是和．（写试剂名称）
①甲同学：为通过实验现象验证C处有水产生，必须在C装置前后都连接E装置，其中填充的固体药品按前后顺序分别为、．（写试剂名称）
②乙同学：实验过程中，发现黑色固体完全变红，质疑此时红色固体可能含Cu₂O．通过查阅资料知：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O．依据信息，请设计实验证明C处的红色固体中是否含有Cu₂O：
③丙同学：实验时充分加热，至C装置硬质玻管质量不再减轻为止．实验完毕后，若实验测得收集的N₂体积为aL（已折算为标准状况），硬质玻管质量减轻了bg．则氨分子中氮、氢的原子个数比为（用含a、b的字母的代数式表示）（此空记3分）．
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②将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N₂；
③加热条件下用NH₃还原CuO得纯净的N₂和活性铜粉．
如图所示，给出了按上述途径制取N₂可供选择的几种实验装置：

请回答下列问题：
（1）按途径①制取N₂时，应选用上述装置中的______（填装置代码）做发生装置．
（2）若只需较纯净的N₂，有同学建议把②和③两条途径协同使用，这样做的好处是______．
（3）按途径③制取N₂时，若气流从左到右的顺序所需的上述装置是：A→C→B→D．在A装置中所需要的试剂是______和______．（写试剂名称）
①甲同学：为通过实验现象验证C处有水产生，必须在C装置前后都连接E装置，其中填充的固体药品按前后顺序分别为______、______．（写试剂名称）
②乙同学：实验过程中，发现黑色固体完全变红，质疑此时红色固体可能含Cu₂O．通过查阅资料知：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O．依据信息，请设计实验证明C处的红色固体中是否含有Cu₂O：______
③丙同学：实验时充分加热，至C装置硬质玻管质量不再减轻为止．实验完毕后，若实验测得收集的N₂体积为aL（已折算为标准状况），硬质玻管质量减轻了bg．则氨分子中氮、氢的原子个数比为（用含a、b的字母的代数式表示）______（此空记3分）．
（4）目前工业上用氮气和氢气直接合成氨，氨经一系列反应可制得硝酸．在以上各步反应中，按要求完成化学反应方程式：
①氮元素只发生还原反应______、
②氮元素既发生氧化反应又发生还原反应：______．

实验室可以通过以下三条途径按不同要求制取氮气：
①加热NaNO₂（一种致癌物质，有毒）与NH₄Cl的混合物浓溶液制取N₂；
②将空气通过灼热的活性铜粉制得较纯净的N₂；
③加热条件下用NH₃还原CuO得纯净的N₂和活性铜粉．
如图所示，给出了按上述途径制取N₂可供选择的几种实验装置：

请回答下列问题：
（1）按途径①制取N₂时，应选用上述装置中的______（填装置代码）做发生装置．
（2）若只需较纯净的N₂，有同学建议把②和③两条途径协同使用，这样做的好处是______．
（3）按途径③制取N₂时，若气流从左到右的顺序所需的上述装置是：A→C→B→D．在A装置中所需要的试剂是______和______．（写试剂名称）
①甲同学：为通过实验现象验证C处有水产生，必须在C装置前后都连接E装置，其中填充的固体药品按前后顺序分别为______、______．（写试剂名称）
②乙同学：实验过程中，发现黑色固体完全变红，质疑此时红色固体可能含Cu₂O．通过查阅资料知：Cu₂O+2H⁺=Cu²⁺+Cu+H₂O．依据信息，请设计实验证明C处的红色固体中是否含有Cu₂O：______
③丙同学：实验时充分加热，至C装置硬质玻管质量不再减轻为止．实验完毕后，若实验测得收集的N₂体积为aL（已折算为标准状况），硬质玻管质量减轻了bg．则氨分子中氮、氢的原子个数比为（用含a、b的字母的代数式表示）______（此空记3分）．
（4）目前工业上用氮气和氢气直接合成氨，氨经一系列反应可制得硝酸．在以上各步反应中，按要求完成化学反应方程式：
①氮元素只发生还原反应______