题目内容

4．在氯化铜晶体（CuCl2•2H2O）中含有FeCl2杂质，为制得纯净的氯化铜晶体，首先将其溶于水后加少量盐酸配制成水溶液，然后按如图所示的操作步骤进行提纯．
已知：在pH=4～5时，Cu2+、Fe2+不水解，而Fe3+几乎完全水解而沉淀．

回答下列问题：
（1）下列物质都可以作为氧化剂，其中适合本实验的X是AC（填字母）．
A．H2O2      B．KMnO4      C．氯水     D．K2Cr2O7
（2）写出加入氧化剂X后，发生反应的离子方程式（写一个即可）2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-或2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（3）加入Y调节溶液的pH至4～5．物质Y可能是CD（填字母）．
A．氨水      B．Cu      C．Cu（OH）2     D． CuO
（4）欲将CuCl2•2H2O加热制得无水CuCl2，可在HCl气氛下蒸发，否则得不到纯净CuCl2固体．试用简要的文字和相应化学方程式解释这样操作的原因：在HCl气氛下蒸发，以抑制CuCl2水解，CuCl2+2H2O?Cu（OH）2+2HCl．

分析 根据流程可知，向含有亚铁离子的溶液中加入氧化剂X，将亚铁离子氧化成铁离子，然后加入Y调节溶液的pH，使铁离子完全转化成氢氧化铁沉淀，加入的Y不能引进新的杂质，所以Y可以为CuO或Cu（OH）2或CuCO3；除去杂质后的溶液为氯化铜溶液，将溶液在HCl的气流中低温加热蒸发，得到氯化铜晶体，
（1）除杂时，不能引入新的杂质，双氧水是绿色氧化剂；
（2）加入氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+；
（3）Y试剂是调节pH至4～5，使Fe3+全部形成氢氧化铁沉淀，同样不引进新杂质，据此来选择合适的物质；
（4）CuCl2属于强酸弱碱盐，加热蒸发时促进其水解（HCl易挥发），采取的方法应抑制其水解．

解答 解：根据流程可知，向含有亚铁离子的溶液中加入氧化剂X，将亚铁离子氧化成铁离子，然后加入Y调节溶液的pH，使铁离子完全转化成氢氧化铁沉淀，加入的Y不能引进新的杂质，所以Y可以为CuO或Cu（OH）2或CuCO3；除去杂质后的溶液为氯化铜溶液，将溶液在HCl的气流中低温加热蒸发，得到氯化铜晶体，
（1）根据框图，加入氧化剂X可把Fe2+氧化为Fe3+，而没有增加新杂质，所以X可以为H2O2，B会引入K+、Mn2+，C不会引入杂质钠离子，D会引入钾离子、铬离子，
故答案为：AC；
（2）加入H2O2或氯水，将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-   或  2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，
故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-   或  2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
（3）结合题示，调节pH4～5，使Fe3+全部沉淀，同样不引进新杂质，所以Y最好为CuO或Cu（OH）2，故选CD；
（4）CuCl2属于强酸弱碱盐，加热蒸发时促进其水解（HCl易挥发），所以应在HCl气氛中，以抑制CuCl2水解，采用浓缩后冷却结晶的方法，以得到CuCl2•2H2O的晶体，反应的方程式为CuCl2+2H2O?Cu（OH）2+2HCl，
故答案为：在HCl气氛下蒸发，以抑制CuCl2水解，CuCl2+2H2O?Cu（OH）2+2HCl．

点评 本题考查物质的分离、提纯方法及实验操作方法综合应用，题目难度中等，涉及了物质制备、物质的分离、提纯方法等知识，正确理解制备流程为解答关键，试题有利于培养学生的分析、理解能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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14．下列说法中不正确的是（　　）
A．原子半径：P＞S＞ClB．最外层电子数：F＜O＜N
C．金属性：Na＞Mg＞AlD．非金属性：Cl＞Br＞I
15．如表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间有无因果关系的判断都正确的是（　　）
选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ判断
ANa2CO3可与盐酸反应碳酸钠溶液可用于治疗胃酸过多Ⅰ对，Ⅱ对，有
BCl2使鲜艳的红色花瓣褪色Cl2具有漂白性Ⅰ对，Ⅱ对，有
C铝制饮具最好不要盛放酸性或碱性
较强的液体食物		因为Al和Al2O3既可以与酸反应，
又可以与碱反应		Ⅰ对，Ⅱ对，无
DNa2O2能和CO2、H2O反应生成O2过氧化钠可用作航天员的供氧剂Ⅰ对，Ⅱ对，有
A．AB．BC．CD．D
12．用NA表示阿伏加德罗常数的值．下列说法不正确的是（　　）
A．一定条件下，4.6g NO2和N2O4混合气体中含有的N原子数目为0.1NA
B．25℃时，pH=12的Ba（OH）2溶液中含有的OH-数目为0.01NA
C．1L 0.1mol•L-1 K2CO3溶液中，阴离子数目大于0.1NA
D．2molSO2和1molO2在密闭容器中加热（V2O5催化）充分反应后，容器内分子总数大于2NA
19．下列对如图所示实验装置的判断中正确的是（　　）
A．若X为锌棒，开关K置于A处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阳极的阴极保护法
B．若 X 为锌棒，开关 K 置于 A 或 B 处均可减缓铁的腐蚀
C．若X为铜棒，开关K置于A处，装置中发生的总反应为2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2NaOH+Cl2↑+H2↑
D．若X为碳棒，开关K置于B处，向食盐水中滴入酚酞溶液可看到铁棒附近先变红
9．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的（　　）
①常温常压下，4.6g NO2气体含有的原子总数为0.3NA
②17.6g丙烷中所含的共价键数为4NA个
③1mol Cu和足量稀HNO3反应生成NO 气体，转移电子数是3×6.02×1023
④2gD216O中含有的质子数、中子数、电子数均为NA
⑤常温下，1.0L pH=13的NaOH溶液中，由水电离的OH-离子数目为0.1NA
⑥FeCl3溶液中，若Fe3+数目为NA，则Cl-数目等于3NA．
A．①②⑥B．③④⑤⑥C．②④⑥D．①②④
16．下列关于各实验装置图的叙述中正确的是（　　）
A．装置①：构成锌-铜原电池
B．装置②：除去Cl2中含有的少量HCl
C．装置④：由实验现象推知酸性强弱顺序为CH3COOH＞H2CO3＞C6H5OH
D．装置③：验证溴乙烷发生消去反应生成烯烃
13．化学中常用类比的方法可预测许多物质的性质．如根据H2+Cl2═2HCl推测：H2+Br2═2HBr．但类比是相对的，如根据2Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2，推测2Na2O2+2SO2═2Na2SO3+O2是错误的，应该是Na2O2+SO2═Na2SO4．
下列各组类比中正确的是（　　）
A．钠与水反应生成NaOH和H2，推测：所有金属与水反应都生成碱和H2
B．由CO2+Ca（ClO）2+H2O═CaCO3↓+2HClO，推测：2SO2+Ca（ClO）2+H2O═CaSO3↓+2HClO
C．铝和硫直接化合能得到Al2S3，推测：铁和硫直接化合也能得到 Fe2S3
D．由Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，推测：Na2SO3+2HCl═2NaCl+H2O+SO2↑
12．已知电池的比能量是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小．有关下述两种电池说法正确的是（　　）
锂离子电池的总反应为：LixC+Li1-xCoO2$?_{充电}^{放电}$C+LiCoO2
锂硫电池的总反应为：2Li+S$?_{充电}^{放电}$Li2S．
A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移
B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应
C．理论上两种电池的比能量相同
D．如图表示用锂离子电池给锂硫电池充电

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