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氯化铜和氯化亚铜都是重要的化原料,常用作石油工业脱臭脱硫和纯化剂、印染媒染剂等。...

氯化铜和氯化亚铜都是重要的化原料,常用作石油工业脱臭脱硫和纯化剂、印染媒染剂等。某研究小组用粗铜( 含杂质Fe) 为原料制备CuCl2·2H2O晶体,再用CuCl2·2H2O晶体制备CuCl

[制备CuCl2·2H2O晶体]

1)仪器B的名称是________________B中反应的离子方程式为_______________________________

2)装置C中粗铜粉末与气体充分反应时的生成物是______________________(填化学式)。反应完成后,将C中的固体用稀盐酸完全溶解、再加入试剂M除杂,经一系列操作便可获得CuCl2·2H2O晶体。

①试剂M应当选用___________(填正确答案字母编号)

a.Cu(NO3)2    b.NaOH   c.CuO    d.NH3·H2O   e.Cu(OH)2

②溶解C中生成物固体时,有时会加入少量双氧水,目的是____________________

③设计简易实验方案确定所CuCl2·2H2O晶体中不含铁化合物:________________________

[制备CuCl 固体]

CuCl2·2H2O晶体在HCl气流中加热到140℃得无水CuCl2,再加热到300℃以上可获得CuCl固体。

3)将CuCl2·2H2O晶体在HCl气流中加热脱水的原因是__________________

4)为测定CuCl固体的产率,进行如下定量分析:

①将10.26gCuCl2·2H2O晶体先加热到140℃,再加热到300℃以上,充分反应后,将所得固体平均分成三份,分别转移至三个锥形瓶中。

②分别在三个锥形瓶中加过量FeCl3溶液不断振荡,使固体迅速溶解,再加入2110—邻菲啰啉一硫酸亚铁络合物作指示剂。

③用1.00mol/L的硫酸铈[Ce(SO4)2]标准液进行滴定。平行测定三份样品溶液,消耗硫酸铈[Ce(SO4)2]标准溶液的平均体积为19.40mL

反应原理: CuCl+ FeCl3=CuCl2+FeCl2Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+

根据上述定量实验计算CuCl的产率为________________________

 

圆底烧瓶或烧瓶 MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2 ↑+ 2H2O CuCl2,FeCl3 c、e 将铁元素(或Fe2+)完全氧化成Fe3+),便于沉降分离 取少量晶体加水溶解后,滴加KSCN溶液,没有出现血红色,证明晶体不含铁化合物 防止Cu2+(或CuCl2)水解 97%或0.97 【解析】 用粗铜( 含杂质Fe) 为原料制备CuCl2·2H2O晶体,再用CuCl2·2H2O晶体制备CuCl。 [制备CuCl2·2H2O晶体] 用MnO2和浓盐酸制取氯气,干燥后和粗铜(含铁)反应,生成CuCl2和FeCl3,多余的氯气用NaOH溶液吸收。由于CuCl2中含有杂质FeCl3以及可能存在的FeCl2,所以需要先加氧化剂把Fe2+氧化为Fe3+,然后加CuO或Cu(OH)2调节溶液的pH,使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。得到的CuCl2溶液在HCl的气流中加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作得到CuCl2·2H2O晶体。 [制备CuCl 固体] 将CuCl2·2H2O晶体在HCl气流中加热到140℃得无水CuCl2,再加热到300℃以上可获得CuCl固体。 [测定CuCl固体的产率] 根据反应CuCl+ FeCl3=CuCl2+FeCl2,Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+找到关系式:CuCl→FeCl2→Ce(SO4)2进行计算。 (1)仪器B是圆底烧瓶,其中发生的反应为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,离子方程式为:MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2 ↑+ 2H2O。正确答案:圆底烧瓶、MnO2+4H++2C1-Mn2++Cl2 ↑+ 2H2O。 (2)C中发生的反应为:Cu+Cl2 CuCl2、2Fe+3Cl2 2FeCl3,所以生成物是CuCl2、FeCl3,①将生成的固体溶解在稀盐酸中后,制取氯化铜晶体前需要除去FeCl3,给出的五种试剂中,a、不能除去Fe3+且会引入NO3-,b、d都会引入杂质阳离子不适合, 而c、e分别可以消耗溶液中的H+使溶液pH升高,从而使得Fe3+逐渐沉淀,所以应该选ce。②当装置C中Fe反应不充分时,Fe溶解在盐酸中生成Fe2+,在用CuO或者Cu(OH)2调节溶液pH值时不能生成沉淀除去,这样制取的氯化铜晶体就会含有杂质,所以必须先将Fe2+氧化成Fe3+。所以加入双氧水的目的是将Fe2+氧化成Fe3+,便于沉降分离。③CuCl2·2H2O晶体中可能含有的杂质是由于Fe3+沉淀不完全而混入的FeCl3,检验方法是:取少量晶体加水溶解后,滴加KSCN溶液,没有出现血红色,证明晶体不含铁化合物。正确答案:CuCl2,FeCl3、ce 、将铁元素(或Fe2+)完全氧化成Fe3+),便于沉降分离、 取少量晶体加水溶解后,滴加KSCN溶液,没有出现血红色,证明晶体不含铁化合物。 (3)CuCl2·2H2O晶体直接加热脱水时,由于Cu2+水解及HCl的挥发等原因,最终得到的是CuO,所以脱水过程中必须设法避免CuCl2的水解,在HCl气流中加热到140℃得无水CuCl2”,可以利用体系中存在的HCl抑制CuCl2水解。正确答案:防止CuCl2水解。 (4)CuCl2·2H2O CuCl2+2H2O;2CuCl22CuCl+Cl2,因此10.26g晶体理论上可以得到CuCl:。测定过程中,CuCl→FeCl2→Ce(SO4)2,所以实验测得每份样品中CuCl:,则CuCl的产率为。正确答案:97%。
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考点分析:
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Fe3O4是一种黑色粉末,又称磁性氧化铁,它的组成可写成FeO·Fe2O3。某化学实验小组通过实验来探究一黑色粉末是否由Fe3O4、CuO组成(不含有其它黑色物质)。探究过程如下:

Ⅰ.提出假设: 假设1.黑色粉末是CuO;假设2.黑色粉末是Fe3O4;

假设3.黑色粉未是CuO和Fe3O4的混合物

Ⅱ.设计探究实验:

方案一:取少量粉末加入足量稀硝酸,若假设2或假设3成立则实验现象是___________,相关反应的离子方程式为__________________________________

方案二: 查阅资料: Cu2+与足量氨水反应生成深蓝色溶液,Cu2++4NH3·H2O=Cu(NH3)42++4H2O。为探究是假设2还是假设3成立,另取少量粉末加稀硫酸充分溶解后,再加入足量氨水,若产生___________现象,则假设2成立;若产生___________现象,则假设3成立。

方案三:

学生丙利用下图所示装置进行实验,称量反应前后装置C中样品的质量,以确定样品的组成。回答下列问题:

(1)下列实验步骤的先后顺序是___________(填序号)。

①打开止水夹;②关闭止水夹;③点燃C处的酒精喷灯;

④熄灭C处的酒精喷灯       ⑤收集氢气并验纯。

在点燃C处酒精喷灯前要进行的必要操作是__________________________

(2)假设样品全部参加反应,若实验前样品的质量为4.7克,实验后称得装置C中固体的质量3.6克则假设___________(填“1”“2”或“3”) 正确。

 

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某课外学习小组在学习了Na2O2CO2的反应后,认为Na2O2SO2应该也可以反应。他们设计了下图装置夹持装置已略去,装置的气密性良好进行实验,探究Na2O2SO2反应的产物,请按要求回答下列问题。

⑴写出装置A中发生反应的化学方程式:_________

⑵装置D的作用:除了可以防止空气中的CO2、水蒸气等进入C中与Na2O2反应,还可以__________

⑶在通入足量的SO2Na2O2充分反应后,他们对C中固体产物提出如下假设:

假设1:只有Na2SO3

假设2_________

假设3:既有Na2SO3,又有Na2SO4

a、为进一步确定C中反应后固体产物的成分(Na2O2已反应完全),甲同学设计了如下实验:

甲同学由此得出结论:产物是Na2SO4,该方案是否合理__________,理由是_______

b、若假设2成立,写出SO2Na2O2反应的化学方程式:_________

c、乙同学设计了如下实验进一步确认产物的成分。

实验步骤

现象

①取少量C中固体产物于试管中,加入适量的蒸馏水溶解。

固体全部溶解

②向上试管中加入过量的稀盐酸,将生成的气体通入少量酸性KMnO4溶液中。

酸性KMnO4溶液褪色

③向步骤②反应后的试管中,加入适量的BaCl2溶液。

产生白色沉淀

 

 

 

 

步骤②中将产生的气体通入少量酸性KMnO4溶液中,发生反应的离子方程式为: ________,通过上述实验现象确定假设__________成立。(选填123)

 

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钢铁企业酸洗钢材时产生的废液主要成分为Fe2+H+Cl-,可用下述方法处理该废液,回收盐酸和制备氧化铁涂料。

1)单质X的化学式是___________

2)氯化亚铁溶液经高温喷雾焙烧转化为HCl气体和氧化铁粉末,有关的化学方程式依次为:_____________________________________________________________________

3)某铁红涂料中除含有Fe2O3外,还可能添加有CuOFeO中的一种,请设计实验方案,探究该铁红涂料中添加物的成分。

提出合理假设

假设1:添加了CuO

假设2:添加了FeO

请设计方案,验证上述假设,写出实验步骤、预期现象和结论。

限选试剂:铁粉、3mol•L-1H2SO40.1 mol•L-1酸性KMnO4溶液、10%NaOH溶液、10%H2O2KSCN溶液

操作步骤

预期现象和结论

步骤1.取少量样品于试管中,_______________
 

样品全部溶解,得到澄清的溶液。

步骤2___________________
步骤3____________________
 

__________________
_____________
 

 

4)请计算,用635g水完全吸收高温喷雾焙烧产生的HCl气体___升(标准状况),即可得到36.5%的浓盐酸(相对原子质量 Cl 35.5 H 1)。

 

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氯氧化铜[xCuO·yCuCl2·zH2O]在农业上用作杀菌剂。工业上用铜矿粉(主要含Cu2(OH)2CO3Fe3O4等)为原料制取氯氧化铜的流程如下:

⑴“调节pH”并生成Fe(OH)3时反应的离子方程式为______

⑵调节pH,要使常温溶液中c(Cu2)0.022mol·L-1,而c(Fe3)1×106mol·L-1,则应调节pH的范围为______。{已知Ksp[Cu(OH)22.2×1020]Ksp[Fe(OH)31×1036]

⑶为测定氯氧化铜的组成,现进行如下实验:

步骤Ⅰ:称取0.4470 g氯氧化铜,放入锥形瓶,加入一定量30%的硝酸使固体完全溶解。滴加K2CrO4溶液作指示剂,用0.1000mol·L1 AgNO3标准溶液滴定溶液中的Cl,滴定至终点时消耗AgNO3标准溶液20.00 mL

步骤Ⅱ:称取0.4470g氯氧化铜,放入锥形瓶,加入一定量硫酸使固体完全溶解。向溶液中加入过量的KI固体,充分反应后向溶液中滴入数滴淀粉溶液,用0.2000mol·L1Na2S2O3标准溶液滴定,滴定至终点时消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL

已知步骤Ⅱ中所发生的反应如下:

2Cu2+4I2CuI↓I2        2Na2S2O3I22NaINa2S4O6

①已知Ag2CrO4为砖红色沉淀,步骤Ⅰ滴定终点时的实验现象是_______

②通过计算确定氯氧化铜的化学式________________(写出计算过程)。

 

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以含钴废催化剂(主要成分为CoFeSiO2)为原料,制取氧化钴的流程如下:

(1) 溶【解析】
溶解后过滤,将滤渣洗涤
23次,再将洗液与滤液合并的目的是________________________________________________________________________

(2) 氧化:加热搅拌条件下加入NaClO3,将Fe2氧化成Fe3,其离子方程式是____________________________

已知:铁氰化钾化学式为K3[Fe(CN)6];亚铁氰化钾化学式为K4[Fe(CN)6]·3H2O

3Fe22[Fe(CN)6]3=Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀)

4Fe33[Fe(CN)6]4=Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀)

确定Fe2是否氧化完全的方法是__________________________________(可供选择的试剂:铁氰化钾溶液、亚铁氰化钾溶液、铁粉、KSCN溶液)

(3) 除铁:加入适量的Na2CO3调节酸度,生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀,写出该反应的化学方程式:_____________________________________________________

(4) 沉淀:生成沉淀碱式碳酸钴[(CoCO3)2·3Co(OH)2],沉淀需洗涤,洗涤的操作是________________________________________________________________________

(5) 溶【解析】
CoCl2的溶解度曲线如图所示。向碱式碳酸钴中加入足量稀盐酸,边加热边搅拌至完全溶解后,需趁热过滤,其原因是__________________________________________

(6) 灼烧:准确称取CoC2O4 1.470 g,在空气中充分灼烧得0.830 g氧化钴,写出氧化钴的化学式:________________

 

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