题目内容
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.
分析 (1)装置准备二氧化硫,B中盛放氯化铜溶液,与二氧化硫反应得到CuCl,C装置盛放氢氧化钠溶液,吸收未反应的二氧化硫,防止污染空气,
①A装置准备二氧化硫,B中盛放氯化铜溶液,与二氧化硫反应得到CuCl,C装置盛放氢氧化钠溶液,吸收未反应的二氧化硫,防止污染空气;
②操作ⅱ倒入溶有二氧化硫的溶液,有利于CuCl析出,二氧化硫具有还原性,可以与溶液中氧气反应;CuCl难溶于水、稀盐酸和乙醇;
③由于CuCl见光分解、露置于潮湿空气中易被氧化,应避光、密封;
④利用浓盐酸溶解CuCl生成H3CuCl4,过滤分离,再用水稀释后过滤分离;
(2)氢氧化钾会吸收二氧化碳,盐酸挥发出的HCl会影响氧气的吸收、二氧化碳的吸收,故D中盛放氢氧化钡溶液吸收二氧化碳,E中盛放保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收氧气,F中盛放CuCl的盐酸溶液吸收CO,G测定氮气的体积,
①氢氧化钾会吸收二氧化碳,盐酸挥发出的HCl会影响氧气的吸收、二氧化碳的吸收,故D中盛放氢氧化钡溶液吸收二氧化碳,E中盛放保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收氧气,F中盛放CuCl的盐酸溶液吸收CO,G测定氮气的体积;
②Na2S2O4在碱性条件下吸收氧气,发生氧化还原反应生成硫酸钠与水.
解答 解:(1)①A装置准备二氧化硫,B中盛放氯化铜溶液,与二氧化硫反应得到CuCl,C装置盛放氢氧化钠溶液,吸收未反应的二氧化硫,防止污染空气,
故答案为:吸收未反应的二氧化硫;
②操作ⅱ倒入溶有二氧化硫的溶液,有利于CuCl析出,二氧化硫具有还原性,可以防止CuCl被氧化;CuCl难溶于水、稀盐酸和乙醇,可以用水、稀盐酸或乙醇洗涤,减小因溶解导致的损失,
故答案为:促进CuCl析出、防止CuCl被氧化;水、稀盐酸或乙醇;
③由于CuCl见光分解、露置于潮湿空气中易被氧化,应避光、密封保存,
故答案为:避光、密封保存;
④提纯某混有铜粉的CuCl晶体实验方案: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,
故答案为: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)①氢氧化钾会吸收二氧化碳,盐酸挥发出的HCl会影响氧气的吸收、二氧化碳的吸收,故D中盛放氢氧化钡溶液吸收二氧化碳,E中盛放保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收氧气,F中盛放CuCl的盐酸溶液吸收CO,G测定氮气的体积,
故答案为:氢氧化钡溶液;CuCl的盐酸溶液;
②Na2S2O4在碱性条件下吸收氧气,发生氧化还原反应生成硫酸钠与水,反应离子方程式为:2S2O42-+3O2+4OH-=4SO42-+2H2O,
故答案为:2S2O42-+3O2+4OH-=4SO42-+2H2O.
点评 本题考查物质制备实验、物质含量测定实验,属于拼合型题目,侧重考查学生对信息获取与迁移运用,关键是对原理的理解,需要学生具备扎实的基础.
| A. | 制取乙烯 | |
| B. | 制取氯气 | |
| C. | 分离乙醇和水 | |
| D. | 分离水和碘的四氯化碳(常压下沸点76.8℃)溶液 |
| A. | 该有机物能使溴的四氯化碳溶液褪色 | |
| B. | 该有机物发生消去反应可得到芳香烃 | |
| C. | 该有机物在一定条件下可发生氧化反应 | |
| D. | 1 mol该有机物最多可与1 mol NaHCO3反应 |
①制备反应原理:C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl,可能发生的副反应:C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O;CCl3CHO+HClO→CCl3COOH(三氯乙酸)+HCl
②相关物质的相对分子质量及部分物理性质:
| C2H5OH | CCl3CHO | CCl3COOH | C2H5Cl | |
| 相对分子质量 | 46 | 147.5 | 163.5 | 64.5 |
| 熔点/℃ | -114.1 | -57.5 | 58 | -138.7 |
| 沸点/℃ | 78.3 | 97.8 | 198 | 12.3 |
| 溶解性 | 与水互溶 | 可溶于水,乙醇 | 可溶于水,乙醇,三氯乙醛 | 微溶于水,可溶于乙醇 |
(2)装置B中的试剂是饱和食盐水,若撤去装置B,可能导致装置D中副产物CCl3COOH、C2H5Cl(填化学式)的量增加.
(3)写出E中所有可能发生的无机反应的离子方程式Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O.
(4)反应结束后,有人提出先将D中的混合物冷却到室温,再用过滤的方法分离出CCl3COOH.你认为此方案是否可行及其原因不可行,三氯乙酸可溶于乙醇、三氯乙醛.
(5)测定产品纯度:称取产品0.40g配成待测溶液,加入0.1000mol•L-1碘标准溶液20.00mL,再加入适量Na2CO3溶液,反应完全后,加盐酸调节溶液的pH,立即用0.02000mol/LNa2S2O3溶液滴定至终点.进行三次平行实验,测得消耗Na2S2O3溶液20.00mL.则产品的纯度为66.4%.(计算结果保留三位有效数字)
滴定的反应原理:CCl3CHO+OH-=CHCl3+HCOO-;HCOO-+I2=H++2I-+CO2↑;I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
(6)为证明三氯乙酸的酸性比乙酸强,某学习小组的同学设计了以下三种方案,你认为能够达到实验目的是ABC
A.分别测定0.1mol/L两种酸溶液的pH,三氯乙酸的pH较小
B.用仪器测量浓度均为0.1mol/L的三氯乙酸和乙酸溶液的导电性,测得乙酸溶液的导电性弱
C.测定等物质的量浓度的两种酸的钠盐溶液的pH,乙酸钠溶液的pH较大.