Question

（14分）用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体（CuCl₂·xH₂O）。有如下操作：

已知：在pH为4～5时，Fe³⁺几乎完全水解而沉淀，而此时Cu²⁺却几乎不水解。

（1）溶液A中的金属离子有Fe³⁺、Fe²⁺、Cu²⁺。能检验溶液A中Fe²⁺的试剂为    （填编号，下同）

①KMnO₄   ②(NH₄)₂S   ③NaOH   ④KSCN

（2）氧化剂可选用         。

①Cl₂    ②KMnO₄     ③HNO₃    ④H₂O₂

（3）要得到较纯的产品，试剂可选用         。

①NaOH      ②FeO      ③CuO      ④Cu（OH）₂  ⑤Cu₂（OH）₂CO₃

（4）欲测定溶液A中的Fe²⁺的浓度，实验前，首先要配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外，还需            ，下列滴定方式中（夹持部分略去），最合理的是         （填序号）

写出滴定反应的离子方程式___                                    __。

（5）为了测定制得的氯化铜晶体（CuCl₂·xH₂O）中的值，某兴趣小组设计了两种实验方案：（已知CuCl₂的摩尔质量为135g/mol；H₂O的摩尔质量为18g/mol）。

方案一：称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止，冷却、称量所得无水CuCl₂的质量为n₁ g。

方案二：称取m g晶体溶于水，加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再轻为止，冷却，称量所得固体的质量为n₂ g。

试评价上述两种实验方案：其中正确的方案是     ，据此计算得x＝                       （用含m、n₁或n₂的代数式表示）。

（6）某同学想利用氯化钠设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并检验氯气的氧化性和测定所产生的氢气的体积（约8mL）。

试从上图中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序（填编号）是：

A接      ，      接        ；B接        ，      接      ；

（7）若装入的饱和食盐水为75mL（氯化钠足量，电解前后溶液体积变化可忽略，假设两极产生的气体全部逸出），当测得氢气为8.4mL（标准状况）时停止通电。将U形管内的溶液倒入烧杯，其pH约为         。

Answer

⑴①(1分) ⑵①④(1分，少选或错选不给分)

（3）③④⑤ (1分，少选一个给满分，少选两个或错选不给分)

（4）250 mL容量瓶；(1分) b (1分) 5Fe2++MnO4-+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O (2分)

（5）二；(1分) (2分) （6）G、F、I （1分） D、E、C （1分） （7）12 （2分）

【解析】

试题分析：（1）亚铁离子具有还原性，能被高锰酸钾氧化为三价铁，使高锰酸钾褪色，是检验溶液A中Fe2+的最佳试剂，故答案为：①；

（2）根据题意，加入氧化剂X可把Fe2+氧化为Fe3+，而没有增加新杂质，所以X为H2O2，或是Cl2，故答案为：①④；

（3）得到较纯的产品，试剂可选用CuO或Cu2（OH）2CO3，①②均会引入杂质离子，故答案为：③④；

（4）配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液需要的仪器有：天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶，高锰酸钾具有强氧化性，必须放在酸式滴定管中。酸性高锰酸钾具有强氧化性，与亚铁离子反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O，故答案为：250mL容量瓶；b；5Fe2++MnO4-+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O。

（5）CuCl2•xH2O中x的值的确定依据是加热前后的质量差即为减少的水的质量，所以选择方案二，根据Cu元素守恒，则

CuCl2•xH2O～Cu（OH）2～CuO

1 1

解得x＝

（6）氢气的体积大约是8ml，因此选择10ml量筒。产生的氢气的体积用排水量气法，导管是短进长出，所以A接G，用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时，导管要长进短出，所以B接D，氯气要进行尾气处理，即E接C，故答案为：G、F、I、D、E、C；

（7）因电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，当产生的H2的体积为8.4mL即0.000375mol时，生成氢氧化钠的物质的量为0.00075mol，所以溶液中NaOH的物质的量浓度＝0.00075mol÷0.075L＝0.01mol/L，所以氢离子的浓度为1×10-12mol/L，则pH=12。

考点：考查氯化铜晶体的制取实验流程分析判断；电解饱和食盐水的有关分析与计算