题目内容

11．氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料，广泛地用作有机合成催化剂．实验室中以粗铜（含杂质Fe）为原料，一种制备铜的氯化物的流程如图1．

按要求回答下列问题：
（1）操作①的名称是过滤，检验溶液2中是否含有杂质离子的试剂是KSCN溶液或苯酚．
（2）上述流程中，所得固体K需要加稀盐酸溶解，其理由是抑制氯化铜、氯化铁水解；
溶液1可加试剂X用于调节pH，以除去杂质，试剂X和固体J分别是（填序号）c．
a．NaOH   Fe（OH）
b．NH3•H2O  Fe（OH）2
c．CuO    Fe（OH）3                    
d．CuSO4     Cu（OH）2
（3）反应②是向溶液2中通入一定量的SO2，加热一段时间后生成CuCl白色沉淀．写出制备CuCl的离子方程式：2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-．
（4）如图2所示将氯气从a通入与粗铜反应（铁架台、铁夹、酒精灯省略），
①反应时，盛粗铜粉的试管中的现象是产生大量棕黄色烟．
②反应后，盛有NaOH溶液的广口瓶中溶液具有漂白、消毒作用，若用钢铁（含Fe、C）制品盛装该溶液会发生电化学腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀，溶液会失去漂白、杀菌消毒功效．该电化学腐蚀过程中的正极反应式为ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-．

分析 粗铜（含杂质Fe）与Cl2反应生成FeCl3和CuCl2，加稀盐酸溶解，形成FeCl3和CuCl2溶液，且稀盐酸能抑制FeCl3、CuCl2水解，溶液1中加入X调节溶液pH，得到溶液乙，经过系列操作得到CuCl2.2H2O，故溶液2为CuCl2溶液，则调节pH目的是使溶液中铁离子转化为Fe（OH）3沉淀，过滤除去，加入的试剂X能和酸反应提高溶液的pH值，且不能引进新的杂质，则试剂X可以为CuO、Cu（OH）2等，向CuCl2溶液中加入SO2，SO2将CuCl2还原生成CuCl，自身被氧化生成SO42-，将CuCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到CuCl2？2H2O，再经过过滤、洗涤、干燥得到纯净的晶体；
（1）分离固体和溶液采用过滤方法；用KSCN溶液或苯酚检验铁离子；
（2）氯化铜、氯化铁水解生成HCl和氢氧化物，为防止氯化铜、氯化铁水解，应该加入稀盐酸；
X能和氢离子反应且不能引进新的杂质；J是铁离子转化的沉淀，为氢氧化铁；
（3）SO2与铜离子发生氧化还原反应生成CuCl白色沉淀和SO42-；
（4）①Cu在Cl2燃烧生成棕黄色烟；
②正极上ClO-得电子生成Cl-．

解答 解：粗铜（含杂质Fe）与Cl2反应生成FeCl3和CuCl2，加稀盐酸溶解，形成FeCl3和CuCl2溶液，且稀盐酸能抑制FeCl3、CuCl2水解，溶液1中加入X调节溶液pH，得到溶液乙，经过系列操作得到CuCl2.2H2O，故溶液2为CuCl2溶液，则调节pH目的是使溶液中铁离子转化为Fe（OH）3沉淀，过滤除去，加入的试剂X能和酸反应提高溶液的pH值，且不能引进新的杂质，则试剂X可以为CuO、Cu（OH）2等，向CuCl2溶液中加入SO2，SO2将CuCl2还原生成CuCl，自身被氧化生成SO42-，将CuCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到CuCl2？2H2O，再经过过滤、洗涤、干燥得到纯净的晶体；
（1）操作①是分离固体和液体混合物的操作，所以操作①的名称是过滤，溶液2中若含有杂质离子则是Fe3+，用KSCN溶液或苯酚检验，
故答案为：过滤；KSCN溶液或苯酚；
（2）氯化铜、氯化铁中的金属离子易水解，直接用水溶液配制溶液会产生浑浊，所以加入过量的盐酸来溶解氯化铜、氯化铁，以抑制氯化铜、氯化铁水解；用于调节pH以除去溶液1杂质可加试剂具有与酸反应，且不引入Cu2+之外的离子，故用CuO或Cu2（OH）或Cu2（OH）2CO3，调节pH目的是使溶液中铁离子转化为Fe（OH）3沉淀，过滤除去，且不能引入新杂质，
故答案为：抑制氯化铜、氯化铁水解；c；
（3）根据信息可知：在加热条件下，SO2与铜离子反应生成CuCl白色沉淀和SO42-，其反应的离子方程式为：2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-；
故答案为：2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-；
（4）①Cu与Cl2反应产生大量棕黄色烟（CuCl2），则反应时盛粗铜粉的试管中的现象是产生大量棕黄色烟；
故答案为：产生大量棕黄色烟；
②反应后，盛有NaOH溶液的广口瓶中生成NaClO溶液，该溶液具有漂白、消毒作用，若用钢铁（含Fe、C）制品盛装该溶液会发生电化腐蚀，ClO-得电子作正极生成Cl-，则正极上的电极方程式为：ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-，
故答案为：ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-．

点评 本题考查物质制备，为高频考点，涉及物质分离和提纯、氧化还原反应、离子检验、原电池原理等知识点，侧重考查学生分析推断及知识综合运用能力，明确化学反应原理、物质性质及其差异性是解本题关键，注意分析流程图中发生的反应及分离提纯方法，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
9．用NA代表阿伏加德罗常数，下列表述正确的是（　　）
A．1L 0.5 mol•L-1CuCl2溶液中含有Cu2+的个数为0.5NA
B．18 g重水（D2O）所含的电子数为10NA
C．25℃时，pH=13的1.0LBa（OH）2溶液中含有的OH-数目为0.1NA
D．5NH4NO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2HNO3+4N2↑+9H2O反应中，生成56g N2时，转移的电子数目为3.75NA
2．在实验室我们可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯．回答下列问题：
（1）写出制取乙酸乙酯的化学反应方程式CH3CH2OH+CH3COOH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O．
（2）浓硫酸的作用是：①催化剂；②吸水剂．
（3）装置中通蒸气的导管要插在饱和碳酸钠溶液的液面上，不能插入溶液中，目的是防止防倒吸．
（4）某同学将收集到的乙酸乙酯滴入饱和NaHCO3溶液中，观察到有少量气泡产生，可得出的结论是制得的乙酸乙酯中混有乙酸，该过程中发生反应的化学方程式是CH3COOH+NaHCO3-→CH3COONa+CO2+H2O．
19．过氧化钙可以用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等．实验室可用工业碳酸钙（含MgCO3、FeCO3等杂质）制取纯净的碳酸钙，然后再用纯的碳酸钙制取过氧化钙，其主要流程如下：

已知：CaO2•8H2O呈白色微溶于水，加热至350℃左右开始分解放出氧气，425℃分解完全．
（1）写出反应①中氧化还原反应的离子方程式：3FeCO3+10H++NO3-=3Fe3++NO↑+3CO2↑+5H2O．
（2）向反应①后的溶液中加浓氨水的目的是：Mg2++2NH3•H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+，Fe3++3NH3•H2O=Fe（OH）3↓+3NH4+（用方程式表示）
（3）反应②常用冰水控制温度在0℃左右，其可能原因是（写出两种）：①防止H2O2分解，提高其利用率；②降低CaO2•8H2O溶解度，提高产率．
（4）测定产品中CaO2的含量的实验步骤是
第一步：准确称取a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再滴入少量2mol/L的H2SO4溶液，充分反应．
第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液．
第三步：逐滴加入浓度为c mol•L-1的Na2S2O3溶液至反应完全，消耗Na2S2O3溶液V mL．已知：I2+2S2O32-═2I-+S4O62-．
某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的CaO2的质量分数可能偏高（填“不受影响”“偏低”或“偏高”），原因是在酸性条件下空气中的O2也可以把KI氧化为I2，使消耗的Na2S2O3增多，从而使测得的CaO2的质量分数偏高．
6．甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产上，300～400℃左右分解．
Ⅰ、实验室制取的方法之一是：Ca（OH）2+2HCHO+H2O2=Ca（HCOO）2+2H2O+H2↑
实验室制取时，将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30-70%的过氧化氢溶液中（投料物质的量之比依次为1：2：1.2），最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品．
（1）过氧化氢比理论用量稍多，其目的是使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度．
（2）反应温度最好控制在30-70℃之间，温度不易过高，其主要原因是防止H2O2分解和甲醛挥发．
（3）制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外，还要加入少量的Na2S溶液，加硫化钠的目的是除去重金属离子．
（4）实验时需强力搅拌45min，其目的是使反应物充分接触，提高产率；结束后需调节溶液的pH 7～8，其目的是防止甲酸钙水解．最后经结晶分离、干燥得产品．
Ⅱ、某研究性学习小组用工业碳酸钙（主要成分为CaCO3；杂质为：Al2O3、FeCO3）为原料，先制备无机钙盐，再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙．结合如图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算）．
金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Al3+3.05.0
Fe2+5.88.8
请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙晶体的实验方案：称取13.6g甲酸钠溶于约20mL水，配成溶液待用，并称取研细的碳酸钙样品10g待用，步骤2．用稍过量硝酸溶解碳酸钙样品；
步骤3．用石灰水调整溶液pH=5；
步骤4．过滤后，将滤液与甲酸钠溶液混合，调整溶液pH7～8；充分搅拌，所得溶液经蒸发结晶、趁热过滤、洗涤干燥得甲酸钙晶体；
（提供的试剂有：a．甲酸钠，b.5mol•L-1硝酸，c.5mol•L-1盐酸，d.5mol•L-1硫酸，e.3%H2O2溶液，f．澄清石灰水）
16．青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体．易溶于丙酮、氯仿和苯中，在水中几乎不溶，熔点为156-157℃．青蒿素是有效的抗疟药．从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的，主要有乙醚浸取法和汽油浸取法．乙醚浸取法的主要工艺为：

请回答下列问题：
（1）对青蒿进行干燥破碎的目的是增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸取率．
（2）操作I的名称是过滤，操作II的名称是蒸馏．
（3）用下列实验装置测定青蒿素的分子式，将28.2g青蒿素放在硬质玻璃管C中充分燃烧：

①装置E中盛放的物质是无水CaCl2或P2O5，装置F中盛放的物质是碱石灰．
②该实验装置可能产生误差，造成测定含氧量偏低，改进方法是除去装置左侧通入的空气中的CO2和水蒸气，在装置F后加一个防止空气中的CO2和水蒸气进入F的装置．
③已知青蒿素是烃的含氧衍生物，用合理改进后的装置进行实验，称得：
装置实验前/g实验后/g
E22.642.4
F80.2146.2
青蒿素的最简式是15H22O5．
（4）某学生对青蒿素的性质进行探究．将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中，青蒿素的溶解量较小，加热并搅拌，青蒿素的溶解量增大，且溶液红色变浅，说明青蒿素与C（填字母）具有相似的性质．
A．乙醇        B．乙酸        C．乙酸乙酯        D．葡萄糖．
3．保护环境、保护地球是人类共同的呼声．
①天然水中含有的细小悬浮颗粒可以用明矾（或聚合氯化铝或硫酸亚铁等）  做混凝剂（举例，写名称）进行净化处理，净化过程中吸 附悬浮颗粒的微粒直径是1nm～100 nm；工业废水中含有的Cr3+，可用石灰水作沉淀剂，在pH为8～9时生成沉淀而除去，该反应的离子方程式是Cr3++3OH-=Cr（OH）3↓．
②城市餐饮业会产生大量污染环境的“地沟油”．“地沟油”的主要成分是油脂．综合利用“地沟油”的一种方法是将“地沟油”中的油脂水解以获取甘油和高级脂肪酸．生活中会产生大量废弃塑料，将废弃塑料进行裂解处理，可以获得乙烯、丙烯等化工原料．
20．A、B、C、D、E五种物质中含有同一种元素，其相互转化关系如图所示．
（1）若：其中A、B、C、D、E在常温下都是气体，B为红棕色．
①则A的结构式是N三ND的电子式是．
②写出下列反应的化学方程式：
B→C的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO．
D→C的化学方程式为4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O
（2）若：A在常温下是淡黄色固体，且属于分子晶体．
①写出各下列物质的化学式：则C是SO2E是H2SO4．
②写出下列反应的化学方程式：
E→C的化学方程式为2H2SO4（浓）+C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2H2O+2SO2↑+CO2↑或2H2SO4（浓）+Cu$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2H2O+SO2↑+CuSO4．
D和C反应的化学方程式为2H2S+SO2=2H2O+3S．
1．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．H2SO4的摩尔质量是98g
B．1mol O2的体积是22.4L
C．18g H2O含有的原子总数为3NA
D．0.1 mol•L-1 BaCl2溶液中，Cl-的物质的量浓度为0.1 mol•L-1

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