题目内容

6．氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料，广泛用作有机合催化剂．
已知：氯化铜容易潮解．
75.00gCuCl2固体200.00mL溶液（黄绿色）$→_{通入适量SO_{2}△}^{（2）还原}$CuCl（白色沉淀）

I．实验室用如图所示装置，用还原铜粉和氯气来制备氯化铜．

（1）石棉绒的作用是增大铜粉与氯气的接触面积；B装置中的试剂是饱和NaCl溶液．E和F装置及试剂可用装有碱石灰（或生石灰）的干燥管替换（填装置及所装试剂）．
（2）当Cl2排尽空气后，加热D．则D中发生反应的化学方程式为Cu+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2．
（3）若实验测得CuCl2质量分数为90.0%，则其中可能含有的杂质是石棉绒（Cu或CuCl）（一种即可）．
Ⅱ．另取纯净CuCl2固体用于制备CuCl．
（4）溶解时加入HCl溶液的目的主要是Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+，加酸抑制Cu2+的水解（结合离子方程式回答）．
（5）若接上述操作用10.0mol/L的HCl代替0.2mol/L HCl，通入SO2后，200.00mL黄绿色溶液颜色褪去，但无白色沉淀．对此现象：甲同学提出假设：c（H+）过大．为验证此假设，可取75.00g CuCl2固体与100mL0.2mol/LHCl及50mL9.8mol/LH2SO4配制成200.00mL溶液再按上述操作进行实验．
乙同学查阅资料：体系中存在平衡2Cl- （aq）+CuCl（s）═CuCl32- （aq）．则出现此现象另一可能的原因是c（Cl-）过大．

分析 A中浓盐酸和二氧化锰在加热条件下制备氯气，B为饱和食盐水，用于除去HCl，C为浓硫酸，用于干燥氯气，D中加热条件下反应生成氯化铜，E为浓硫酸，可防止空气中的水蒸气进入D中，F为氢氧化钠溶液，可吸收氯气，防止污染空气；
另取纯净CuCl2固体用于制备CuCl，应先将氯化铜溶液盐酸中，以防止铜离子水解而导致溶液浑浊，然后通入二氧化硫，发生氧化还原反应可生成CuCl，注意氯离子浓度不能过大，防止生成CuCl32-，以此解答该题．

解答 解：（1）石棉绒的作用是增大铜粉与氯气反应的接触面积；氯气有毒，所以B装置是吸收尾气，而氯气用氢氧化钠吸收，E为浓硫酸，可防止空气中的水蒸气进入D中，F为氢氧化钠溶液，可吸收氯气，防止污染空气，可用装有碱石灰（或生石灰）的干燥管代替，
故答案为：增大铜粉与氯气的接触面积；饱和NaCl溶液； 装有碱石灰（或生石灰）的干燥管；
（2）当Cl2排尽空气后，加热A，铜与氯气反应生成氯化铜，化学反应方程式为Cu+Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2，
故答案为：Cu+Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2；
（3）若实验测得CuCl2质量分数为90.0%，可能含有的杂质是氯化亚铜或单质铜中的一种或两种，也可能混有石棉绒，故答案为：石棉绒（Cu或CuCl）；
（4）因为氯化铜是强酸弱碱盐，溶液中存在Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+，所以溶解时加入HCl溶液，抑制氯化铜的水解，
故答案为：Cu2++2H2O?Cu（OH）2+2H+，加酸抑制Cu2+的水解；
（5）设9.8mol/LH2SO4的体积为VmL，则0.2×0.1+V×9.8×2=10×0.1，解之得V=50ml，体系中存在平衡2Cl- （aq）+CuCl（s）?CuCl32- （aq），是氯离子的浓度过大平衡正向移动，
故答案为：50；c（Cl-） 过大．

点评 本题考查物质的制备实验方案，为高考常见题型，侧重于基础知识的综合应用以及学生的实验能力的考查，题目涉及盐的水解平衡的应用，尾气处理以及反应方程式的书写等，难度中等．

练习册系列答案
相关题目
10．下列化学用语正确的是（　　）
A．硫化钠的电子式：
B．HClO4的电离方程式：HClO4?H++ClO4-
C．乙酸的结构简式：C2H4O2
D．Mg2+的结构示意图：
17．CuCl晶体呈白色，熔点为430℃，沸点为1490℃，见光分解，露置于潮湿空气中易被氧化，难溶于水、稀盐酸、乙醇，易溶于浓盐酸生成H3CuCl4，反应的化学方程式为CuCl（s）+3HCl（aq）?H3CuCl4（aq）．

（1）实验室用如图1所示装置制取CuCl，反应原理为：
2Cu2++SO2+8Cl-+2H2O═2CuCl43-+SO42-+4H+
CuCl43-（aq）?CuCl（s）+3Cl-（aq）
①装置C的作用是吸收未反应的二氧化硫．
②装置B中反应结束后，取出混合物进行所示操作，得到CuCl晶体．
混合物$→_{i}^{冷却}$ $→_{ii}^{倒入溶有SO_{2}的水中}$ $→_{iii}^{过滤}$ $→_{iV}^{洗涤}$ $→_{v}^{干燥}$CuCl晶体
操作ⅱ的主要目的是促进CuCl析出、防止CuCl被氧化；操作ⅳ中宜选用的试剂是水、稀盐酸或乙醇．
③实验室保存新制CuCl晶体的方法是避光、密封保存．
④欲提纯某混有铜粉的CuCl晶体，请简述实验方案将固体溶于浓盐酸后过滤，去滤液加入大量的水稀释，过滤、洗涤、干燥得到CuCl．
（2）某同学利用如图2所示装置，测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的百分组成．
已知：i．CuCl的盐酸溶液能吸收CO形成Cu（CO）Cl•H2O．
ii．保险粉（Na2S2O4）和KOH的混合溶液能吸收氧气．
①D、F洗气瓶中宜盛放的试剂分别是氢氧化钡溶液、CuCl的盐酸溶液．
②写出保险粉和KOH的混合溶液吸收O2的离子方程式：2S2O42-+3O2+4OH-=4SO42-+2H2O．
14．某矿石含碳酸镁和石英，制备高纯硅和硅胶的工艺流程如图：

（1）“硅胶”常用作干燥剂，也可以用作催化剂的载体． A 的结构式为O=C=O．
（2）制备粗硅的方程式为SiO2+2C $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（3）操作I为过滤，操作Ⅱ为蒸发结晶或蒸发浓缩、冷却结晶，操作Ⅲ所用仪器有铁架台（带铁圈）、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒等．
（4）操作Ⅲ，需要在氯化氢气流中加热脱水的原因是防止镁离子水解．
（5）溶液G用E酸化的方程式为Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓．
（6）电解饱和的K溶液的离子方程式为2Cl-+2H2O $\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑，阳极电极方程式为2Cl--2e-=Cl2↑．
1．硅孔雀石是一种含铜的矿石，含铜形态为CuCO3•Cu（OH）2和CuSiO3•2H2O，同时含有SiO2、FeCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质．以硅孔雀石为原料制取硫酸铜的工艺流程如图：

请回答下列问题：
（1）完成步骤①中稀硫酸与CuSiO3•2H2O发生反应的化学方程式
CuSiO3•2H2O+H2SO4═CuSO4+H4SiO4+H2O；
用离子方程式表示双氧水的作用2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O．
（2）步骤②调节溶液pH选用的最佳试剂是B
A．Fe2O3  B．CuO    C．Al2O3      D．NH3•H2O
（3）有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如表：
氢氧化物Al（OH）3Fe（OH）3Fe（OH）2Cu（OH）2
开始沉淀的pH3.31.56.54.2
完全沉淀的pH5.23.79.76.7
由上表可知：当溶液pH=4时，可以完全除去的离子是Fe3+，不能完全除去的离子是Al3+．
（4）滤液B通过蒸发浓缩（设体积浓缩为原来的一半）、冷却结晶可以得到CuSO4•5H2O晶体．某同学认为上述操作会拌有硫酸铝晶体的析出．请你结合相关数据对该同学的观点予以评价（已知常温下，Al2（SO4）3饱和溶液中c（Al3+）=2.25mol•L-1，Ksp[Al（OH）3]=3.2×10-34）该同学的观点是错误的；通过计算可知，滤液B中，c（Al3+）=3.2×10-4mol/L，浓缩后c（Al3+）=6.4×10-4mol/L＜＜2.25mol/L，所以不会有硫酸铝晶体析出．
11．关于如图所示转化关系（X代表卤素），说法正确的是（　　）
A．H2（g）+X2（g）═2H（g）+2X（g）△H2＞0
B．生成HX的反应热与途径有关，所以△H1≠△H2+△H3
C．若X分别表示Cl，Br，I，则过程Ⅱ吸收的热量依次增多
D．△H1代表H2的燃烧热
18．下列说法不正确的是（　　）
A．铁在潮湿空气中生锈是自发过程B．有些放热反应常温下是非自发的
C．自发反应都是熵增大的反应D．电解池的反应不都是非自发反应
15．实验室用密度1.18g/mL、质量分数为36.5%的浓盐酸配制500mL 0.1mol/L 的盐酸，回答下列问题：
（1）配制500mL 0.1mol/L 的盐酸
应量取的浓盐酸的体积/mL应选用的容量瓶的规格/mL除容量瓶外需要的其他仪器
（2）配制时，正确的操作顺序是B C A F E D （填编号）．
A用适量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，洗涤液均注入容量瓶，振荡
B 用量筒准确量取所需的浓盐酸，沿玻璃棒倒入烧杯中，再加入适量蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使其混合均匀
C 将已冷却的溶液沿玻璃棒注入所选容量瓶中
D 盖好瓶塞，上下颠倒摇匀
E 改用胶头滴管加水，使溶液凹液面恰好与刻度线相切
F 继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度线1～2cm处
（3）操作A中，将洗涤液都注入容量瓶，其目的是保证溶质全部转入容量瓶中，若无操作A，则所配溶液浓度偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（4）E中加蒸馏水不慎超过了刻度线，则所配溶液浓度偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”），应如何处理重新配制．
16．下列实验方法能达到实验目的是（　　）
A．用淀粉溶液检验溶液中是否存在碘单质
B．用分液漏斗分离乙酸乙酯与乙醇的混合物
C．用NaOH溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸
D．用排水集气法收集氨气

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