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
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.
| 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: |
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)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 |
| 开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 |
| 完全沉淀的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 |
(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.
| 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 |
| 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 |
(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 |
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.
| 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 |