题目内容

13．某同学拟用粗氧化铜（含少量FeO及不溶于酸的杂质）制取无水氯化铜，流程如图所示：

（1）步骤①中氧化铜与盐酸反应的离子方程式：CuO+2H+=Cu2++H2O．
（2）步骤②中加入H2O2的目的：将Fe2+氧化成Fe3+，沉淀Ⅱ的化学式为：Fe（OH）3．
（3）已知：
氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pH
Fe3+1.93.2
Cu2+4.76.7
Fe2+79
步骤③中调节溶液pH的试剂X可以是BC（双选，填编号）．
A．NaOH       B．CuO    C．Cu（OH）2    D．NH3•H2O
（4）步骤④的操作是蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥．为得到无水CuCl2，步骤⑤需在干燥的HCl气流中加热CuCl2•2H2O，原因是干燥的HCl气流既可抑制Cu2+的水解，还能带走CuCl2•2H2O受热产生的水汽．

分析 向粗氧化铜（含少量FeO及不溶于酸的杂质）中加入盐酸，盐酸和铁、氧化铜反应，发生的离子反应方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；CuO+2H+=Cu2++H2O，加入氧化剂A的目的是把亚铁离子氧化，根据除杂原则，不能引入新的杂质；加入试剂B的目的是调节pH使铁离子生成氢氧化铁沉淀，过滤除去沉淀，对滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到氯化铜晶体，
（1）氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水；
（2）操作②是加入氧化剂把亚铁离子氧化为铁离子；步骤③是加入氧化铜或Cu（OH）2调节溶液pH使铁离子完全沉淀；
（3）通过调节pH可以使Fe3+沉淀完全但不能引入新的杂质；
（4）从溶液中要获得晶体应经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤；
（5）氯化氢抑制氯化铜的水解，以便得到氯化铜晶体．

解答 解：向粗氧化铜（含少量FeO及不溶于酸的杂质）中加入盐酸，盐酸和铁、氧化铜反应，发生的离子反应方程式为：Fe+2H+=Fe2++H2↑；CuO+2H+=Cu2++H2O，加入氧化剂A的目的是把亚铁离子氧化，根据除杂原则，不能引入新的杂质；加入试剂B的目的是调节pH使铁离子生成氢氧化铁沉淀，过滤除去沉淀，对滤液进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到氯化铜晶体，
（1）步骤①中氧化铜与盐酸反应氧化铜和盐酸反应生成氯化铜和水，反应的离子方程式是：CuO+2H+=Cu2++H2O，
故答案为：CuO+2H+=Cu2++H2O；
（2）操作②是加入氧化剂把亚铁离子氧化为铁离子但不能引入新的杂质，氧化剂选择过氧化氢氧化亚铁离子的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
步骤③是加入氧化铜调节溶液pH到大于3.2，小于4.7，使铁离子完全沉淀，
故答案为：将Fe2+氧化成Fe3+；Fe（OH）3；
（3）溶液C通过调节pH可以使Fe3+沉淀完全，应加入CuO或Cu（OH）2，而加入氢氧化钠引入Na+，加入氨水引入新的杂质NH4+，
故答案为：BC；
（4）从溶液中获得晶体要经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤一系列步骤；
步骤⑤要得到无水氯化铜，需要在干燥的HCl气流中加热CuCl2•2H2O，是为了抑制铜离子的水解得到氯化铜晶体同时带走产生的水蒸气，
故答案为：蒸发浓缩、冷却结晶；干燥的HCl气流既可抑制Cu2+的水解，还能带走CuCl2•2H2O受热产生的水汽．

点评 本题考查了物质制备实验设计、物质分离的实验基本操作，物质性质的理解和掌握是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
7．下列物质中，属于同系物的是（　　）
A．硬脂酸与软脂酸（C15H31COOH）B．HCHO与CH3COOH
C．CH2=CHCOOH与CH3CH2CH2COOHD．
8．氯碱厂打算利用电解食盐水所得气体生产盐酸．
（1）写出电解食盐水制取H2、Cl2的化学方程式2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑．
（2）若该氯碱厂日产50% Na0H溶液3000kg，如果把同时生产的Cl2和H2都制成38%的盐酸，试计算理论上每天可生产盐酸的质量．
1．某学生设计如图所示的实验装置，利用氯气与潮湿的消石灰反应制取少量漂白粉（这是一个放热反应）．
据此回答下列问题：
（1）在A装置中用固体二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制取氯气，若在标准状态下收集到33.6L的氯气，则被氧化的HCl的物质的量是3mol．
（2）漂白粉将在U形管中产生，其化学方程式是2Ca（OH）2+2Cl2═CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．
（3）C装置的作用是吸收未完全反应的氯气，防止污染空气．
（4）此实验所得漂白粉的有效成分偏低．该学生经分析并查阅资料发现，主要原因是在U形管中还存在两个副反应．
①温度较高时氯气与消石灰反应生成Ca（ClO3）2，为避免此副反应的发生，可采取的措施是将B装置冷却（或将B装置放在冷水浴中）．
②试判断另一个副反应为（用化学方程式表示）Ca（OH）2+2HCl═CaCl2+2H2O．为避免此副反应的发生，可将装置作何改进在A和B之间连接一个装有饱和食盐水的洗气瓶．
（5）家庭中使用漂白粉时，为了增强漂白能力，可加入少量的物质是B
A．食盐         B．食醋          C．烧碱           D．纯碱．
8．有甲、乙两位同学根据所学化学知识，设计了由铜和硫酸为原料制取硫酸铜的两种方案：
①铜与浓硫酸加热直接反应，即Cu→CuS04
②将铜加到热的稀硫酸中并通入空气来制备硫酸铜，即由Cu→CuO→CuSO4，试回答：
（1）写出方案①的化学反应方程式Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O
这两种方案，你认为哪一种方案比较合理？②合理．（答编号），理由是无污染性气体生成，原料消耗少．
（2）实验室采用方案①铜与浓硫酸加热直接反应制取硫酸铜时，会有气体产生，若将产生的气体通入盛有品红溶液的试管中，看到的现象是品红溶液褪色；
若将Cl2通入品红溶液中也能看到同样的现象，如果不从气体颜色上去判断，到底是SO2还是Cl2导致了上述现象的发生应怎样操作才能做出判断：对褪色的溶液加热，若恢复红色则是二氧化硫的漂白性，若加热不能恢复溶液颜色，证明为氯气导致的品红溶液褪色
该气体和氯气（Cl2）分别通入盛有石蕊试液的试管中，看到的现象是否相同不同．
18．实验室可用氯气制备无水氯化铁，查阅资料得知：无水氯化铁里棕红色、容易潮解、在100℃左右升华．某课外学习小组设计了如下实验装置制备无水氯化铁，D中硬质玻璃管内的固体为铁粉，E用于收集无水氯化铁．

回答下列问题：
（1）仪器a的名称是分液漏斗，F装置的作用是吸收未反应的氯气，防止污染环境．
（2）D中发生反应的化学方程式为2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3FeCl3，A中发生反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O．
（3）上述实验装置的设计还有不完善的地方，主要有两点，分别是导管易被产品堵塞，不安全产品易受潮而水解，导致产品不纯，
．
5．重庆有丰富的天然气资源．以天然气为原料合成氨的主要步骤如图1所示（图中某些转化步骤及生成物未列出），请填写下列空白：

（1）已知2mol甲烷与水蒸气在t℃、p kPa时，完全反应生成一氧化碳和氢气（合成气），吸收了akJ热量，该反应的热化学方程式是CH4（g）+H2O （g）═CO（g）+3H2（g）△H=+$\frac{a}{2}$ kJ/mol．
（2）如图1中X为N2，Y为H2（填化学式）；常用K2CO3溶液吸收分离出的CO2，其离子方程式为CO3-+CO2+H2O=2HCO3-
（3）在合成氨工业中，常采取的措施之一是：将生成的氨从混合气体中及时分离出来．请运用化学平衡的观点说明采取该措施的理由：减小生成物浓度，促进平衡正向移动．
（4）联合制碱法中，合成氨产生的NH3与CO2通入饱和食盐水最终可制得纯碱，如图2所示
①应先向食盐水通足量NH3气体（写化学式，后同）；副产品Z为NH4Cl，可用作氮肥；W为CO2．
②若生产 Na2CO3 5.3吨，理论上至少可制得副产品Z5.35吨．
2．氮、硫、碳的氧化物有多种，其中SO2和NOx都是大气污染物，对它们的研究有助于空气的净化．
（1）研究氮氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
2NO2（g）+NaCl（s）?NaNO3（s）+ClNO（g）　K1△H1＜0　（Ⅰ）
2NO（g）+Cl2（g）?2ClNO（g）　          K2△H2＜0　（Ⅱ）
4NO2（g）+2NaCl（s）?2NaNO3（s）+2NO（g）+Cl2（g）的平衡常数K=$\frac{{{K}_{1}}^{2}}{{K}_{2}}$（用K1、K2表示）．
（2）为研究不同条件对反应（Ⅱ）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（II）达到平衡．测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3mol•L-1•min-1，NO的转化率α1=75%．其他条件保持不变，反应（Ⅱ）在恒压条件下进行，平衡时NO的转化率α2＞α1（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）汽车使用乙醇汽油并不能减少NOx的排放，这使NOx的有效消除成为环保领域的重要课题．某研究小组在实验室以Ag-ZSM-5为催化剂，测得NO转化为N2的转化率随温度变化的情况如图1．

①若不使用CO，温度超过775℃，发现NO的分解率降低，其可能的原因为NO的分解反应是放热反应，升温有利于反应逆向进行；在$\frac{n（NO）}{n（CO）}$=1的条件下，应控制的最佳温度在870℃左右．
②NO2尾气常用NaOH溶液吸收，生成NaNO3和 NaNO2．已知NO2-的水解常数K=2×10-11mol•L-1，常温下某NaNO2和 HNO2 混合溶液的PH为5，则混合溶液中c（NO2-）和c（HNO2）的比值为50
（4）利用图2所示装置（电极均为惰性电极）也可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2．阳极的电极反应式为SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时有SO42-生成．该反应的离子方程式为4S2O42-+6NO2+8OH-═8SO42-+3N2+4H2O
（5）消除汽车尾气，可以通过反应2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g）．当质量一定时，增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率．如图3表示在其他条件不变时，NO的浓度c（NO）]随温度（T）、催化剂表面积（S）和时间（t）的变化曲线．
①该反应的△H＜（填“＞”或“＜”）0．
②若催化剂的表面积S1＞S2，在右图中画出c（NO） 在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线（并作相应标注）．
（6）某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀．查阅资料得知常温下BaSO3的KSP为5.48×10-7，饱和亚硫酸中c（SO32-）=6.3×10-8 mol•L-1． 将0.1mol•L-1的BaCl2溶液滴入饱和亚硫酸中，不能 （填“能”或“不能”）生成BaSO3沉淀，原因是若溶液中c（Ba2+）=0.1 mol•L-1，c（SO32-）=6，3×10-8mol•L-1，其浓度积Q=c（Ba2+）×c（SO32-）＜0.1×6.3×10-8=6.3×10-9＜Ksp（BaSO3）=5.48×10-7 （请写出必要的推断过程）．
3．（1）常温下0.1mol•L-1CH3COONa溶液呈碱（选填“酸”、“中”、“碱”）性，原因是（用离子方程式表示）：CH3COO-+H2O=CH3COOH+OH-．
（2）在配制碳酸钠溶液时，为了防止发生水解，可以加入少量的NaOH（或NaHCO3）．（填化学式）
（3）写出泡沫灭火器（内含NaHCO3溶液和Al2（SO4）3溶液）倒置时反应的离子方程式为Al3++3HCO3-=Al（OH）3↓+3CO2↑．
（4）常温下，0.1mol•L-1NaHCO3溶液的pH大于8，则溶液中c（H2CO3）＞c（CO32-）（填“＞”、“=”或“＜”），原因是HCO3-?CO32-+H+、HCO3-+H20?H2CO3+OH-，HCO3-的水解程度大于电离程度（用离子方程式和必要的文字说明）．
（5）已知：
①ZnCl2•xH2O易溶于水，且其水溶液呈酸性
②SOCl2极易与水发生下列反应：SOCl2+H2O═SO2+2HCl
实验室制取无水氯化锌是将ZnCl2•xH2O与SOCl2混合加热的方法．
请回答下列问题：
混合加热时发生的化学方程式：ZnCl2•XH2O+XSOCl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ZnCl2+XSO2+2XHCl；SOCl2的作用是夺取ZnCl2•XH2O中的结晶水，生成的HCl抑制ZnCl2•XH2O的水解．

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