题目内容

18．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及不溶于酸的杂质）溶解于稀盐酸中，过滤；②对①所得滤液按下列步骤进行操作：
已知Fe3+、Fe2+、Cu2+开始沉淀时的pH分别为1.9、7.0、4.7，沉淀完全时pH分别为3.2、9.0、6.7．请回答以下问题：
（1）已知H2O2、KMnO4、NaClO、K2Cr2O7均具有强氧化性，其中最适合的X是H2O2，其反应的离子方程式是2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O．
（2）Y物质的作用是调节溶液酸性，使pH为3～4．现有下列试剂，可选用的有BC（填代号）．
A．氨水B．Cu（OH）2     C．Cu2（OH）2 CO3  D．Na2CO3 
（3）若Y用CuO，则除去Fe3+的离子方程式是CuO+2H+=Cu2++H2O
（4）溶液Z在蒸发结晶时应注意通入HCl气体（或加入盐酸），并不断搅拌且不能蒸干．

分析 工业上制取纯净的CuCl2•2H2O的主要过程：将粗氧化铜（含少量Fe）溶解于稀盐酸中，氧化铜和盐酸反应生成氯化铜，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，过滤，滤液中含有亚铁离子、铜离子、氯离子，加入氧化剂将亚铁离子氧化成铁离子，然后加入Y调节溶液的pH，将铁离子转化成氢氧化铁沉淀除去，得到的溶液Z为氯化铜溶液，然后在持续通入HCl气体并不断搅拌条件下蒸发溶液乙获得氯化铜晶体，以此解答该题．

解答 解：工业上制取纯净的CuCl2•2H2O的主要过程：将粗氧化铜（含少量Fe）溶解于稀盐酸中，氧化铜和盐酸反应生成氯化铜，铁和盐酸反应生成氯化亚铁，过滤，滤液中含有亚铁离子、铜离子、氯离子，加入氧化剂将亚铁离子氧化成铁离子，然后加入Y调节溶液的pH，将铁离子转化成氢氧化铁沉淀除去，得到的溶液Z为氯化铜溶液，然后在持续通入HCl气体并不断搅拌条件下蒸发溶液乙获得氯化铜晶体．
（1）依据流程图可知实验目的是制备氯化铜晶体，需要除去亚铁离子，加入的X为氧化剂，但不能引入新的杂质，X是过氧化氢溶液，酸性溶液中也可以氧化亚铁离子为铁离子且不引入新的杂质，反应的离子方程式为：2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O；
故答案为：H2O2；2H++H2O2+2Fe2+=2Fe3++2H2O；
（2）Y物质应调节溶液的酸性，调节溶液PH时铁离子全部沉淀，铜离子不能沉淀且不能引入新的杂质离子，实验需要加入和酸反应的固体物质CuO或Cu（OH）2，已知Cu2+、Fe2+在pH为4～5时不水解，而Fe3+几乎完全水解而沉淀，调节溶液PH值4--5，使铁离子完全沉淀；
故答案为：BC；
（3）Y用CuO，可与酸反应生成铜离子和水，增大溶液pH，有利于铁离子的水解，方程式为CuO+2H+=Cu2++H2O，故答案为：CuO+2H+=Cu2++H2O；
（4）氯化铜水溶液蒸发浓缩，铜离子水解，CuCl2+H2O?Cu（OH）2+2HCl，生成的氯化氢挥发，加热促进水解正向进行，得到氢氧化铜，所以实验需要在氯化氢气流中蒸发，抑制水解反应进行，析出得到氯化铜晶体；
故答案为：通入HCl气体（或加入盐酸），并不断搅拌且不能蒸干．

点评 本题考查了物质制备实验方案的设计、物质的分离与提纯方法综合应用，题目难度中等，明确制备流程及反应原理为解答关键，需要注意除杂不能引入新的杂质，试题侧重考查学生的分析、理解能力及化学实验能力．

练习册系列答案
相关题目
8．如图是实验室用氯化铵和熟石灰制取氨气的实验装置图．请回答以下各问题：
（1）写出制取氨气的化学方程式2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．
（2）试管A的管口必须稍向下倾斜，其作用是防止反应过程中生成的水倒流回试管炸裂试管．
（3）试管B必须干燥的原因是氨气是极易溶于水的气体．
（4）检验氨气已充满试管B的方法是用湿润的红色石蕊试纸靠近B试管口，试纸变蓝证明集满．
9．淡水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质．按要求回答下列问题：
（1）水质优劣直接影响人体健康．天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁（填一种物质的名称）．但混凝剂难以清除溶解于水中的有机物、无机物、微生物，混凝剂沉淀后还需要消毒、杀菌．
（2）硬水软化的方法通常有加热煮沸法、药剂软化法、离子交换法和电渗析法．在使用离子交换法时，NaR型离子交换树脂使用一段时间后逐渐失去交换能力，将树脂置于5%～8%的食盐水中浸泡一段时间即可再生．在洗涤用水硬度较大时，洗衣粉与肥皂相比洗衣粉洗涤效果更好．
（3）硬度为1°的水是指每升水含10mg CaO或与之相当的物质（如7.1mg MgO）．若某天然水中c（Ca2+）=1.2×10-3mol/L，c（Mg2+）=6×10-4mol/L，则此水的硬度为10°．（保留整数）
（4）若（3）中的天然水还含有c（HCO3-）=8×10-4mol/L，现要软化10m3这种天然水，则需先加入Ca（OH）2740g，后加入Na2CO31484g．
（5）如图是电渗析法淡化海水的原理图，其中，电极A接直流电源的正极，电极B接直流电源的负极．
①隔膜A是阴（填“阴”或“阳”）离子交换膜．
②某种海水样品，经分析含有大量的Na+、Cl-，以及少量的K+、SO42-．若用上述装置对该海水进行淡化，当淡化工作完成后，A、B、C三室中所得溶液（或液体）的pH分别为pHa、pHb、pHc，则其大小顺序为pHa＜pHb＜pHc．
6．华北地区雾霾时有发生，这与汽车尾气、工业生产排放的大量有害气体有关．下列反应中，B、C是空气质量监测的物质，其中C是红棕色气体，D是强酸（部分反应条件和产物已略去）．
A→B→C→D
（1）若A是气体单质，则A生成B的化学方程式为N2+O2$\frac{\underline{\;放电\;}}{\;}$2NO．
（2）若A为气态氢化物且水溶液呈碱性，则A的化学式为NH3，写出A在生产生活中的一种用途合成硝酸或氮肥．
（3）D的浓溶液与铜反应的化学方程式为Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2+2H2O，在此反应中体现了硝酸强氧化性性和酸性性．
13．物质X的结构式如图所示，下列关于物质X的说法正确的是（　　）
A．X分子式为C6H6O7
B．X可发生水解反应、加成反应、氧化反应
C．X分子内所有碳原子均在同一平面内
D．1mol物质X与足量的Na反应可产生2mol H2
3．下列有关物质的性质与应用对应关系正确的是（　　）
A．钠和钾合金具有导电性，可用作快中子反应堆热交换剂
B．明矾溶于水后能产生Al（OH）3胶体，可用作净水剂
C．水玻璃（Na2SiO3）易溶于水，可用作防火剂
D．浓硫酸具有脱水性，可用于干燥氢气
10．某溶液中含有Cl-、CO32-、HCO3-等3种阴离子，如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来，下列实验操作顺序正确的是（　　）
①滴加Ca（NO3）2溶液；②过滤；③滴加AgNO3溶液；④滴加HNO3溶液．
A．①②④③B．④①②③C．③②①②④D．④③②①
7．化学是以一门实验为基础的自然科学，许多实验有丰富的颜色变化，有关实验的颜色变化有错误的是（　　）
A．钠在氧气中燃烧，产物为淡黄色
B．无水硫酸铜放入医用酒精中变蓝
C．向Fe（NO3）2溶液中滴加稀硫酸，溶液不变色
D．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，生成沉淀的颜色由白色迅速变为灰绿色，最后变为红褐色
8．铬及其化合物在工业上有许多用途，但化工废料铬渣对人体健康有很大危害，以制革工也产生的含铬污泥为原料，回收污泥中三价铬的工艺流程图如图所示（硫酸浸取液中金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Fe2+、Al3+、Ca2+、Mg2+）
：

常温下部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：
阳离子Fe3+Fe2+Mg2+Al3+Cr3+
开始沉淀时的pH2.77.0---
沉淀完全是的pH3.79.011.189（＞9溶解）
回答下列问题：
（1）能提高浸取时三价铬的浸取率的措施有ABC（填字母）
A．将含铬污泥粉碎并适当延长浸取时间
B．升高温度并不断搅拌
C．多次浸取，合并浸取液
D．缩短浸取时间
（2）氧化过程中加入H2O2，除了把Cr3+氧化为Cr2O72-外，另一个作用时2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O（用离子方程式表示）．
（3）过滤Ⅱ产生的沉淀是Fe（OH）3（填化学式）．
（4）钠离子交换树脂的原理为：Mn++nNaR═MRn+nNa+，被交换的杂质离子是Al3+、Ca2+、Mg2+（填离子符号）．
（5）每生成1molCr（OH）（H2O）5SO4，消耗SO2物的质量为1.5mol．
（6）工业上可用电解法处理含Cr2O72-的酸性废水，具体方法是将含Cr2O72-的酸性废水放入电解槽内，加入适量的NaCl，以铁和石墨为电极进行电解．经过一段时间后，生成Cr（OH）3和Fe（OH）3沉淀除去．
①铁电极与直流电源正极（填“正极”或“负极”）相连，加入适量NaCl的目的是增大溶液导电能力；
②若电解后的溶液中c（Fe3+）为2.0×10-13mol•L-1，则溶液中c（Cr3+）为3.0×10-6mol/L（已知Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，Ksp=[Cr（OH）3]=6.0×10-31）

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网