7.氯化銅、氯化亞銅是重要的化工原料,廣泛地用作有機合成催化劑.實驗室中以粗銅(含雜質(zhì)Fe)為原料,一種制備銅的氯化物的流程如圖1.

按要求回答下列問題:
(1)操作①的名稱是過濾,檢驗溶液2中是否含有雜質(zhì)離子的試劑是KSCN溶液或苯酚.
(2)上述流程中,所得固體K需要加稀鹽酸溶解,其理由是抑制氯化銅、氯化鐵水解;
溶液1可加試劑X用于調(diào)節(jié)pH,以除去雜質(zhì),試劑 X和固體J分別是(填序號)c.
a.NaOH   Fe(OH)b.NH3•H2O  Fe(OH)2
c.CuO    Fe(OH)3  d.CuSO4     Cu(OH)2
(3)反應(yīng)②是向溶液2中通入一定量的SO2,加熱一段時間后生成CuCl白色沉淀.寫出制備CuCl的離子方程式:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-
(4)如圖2所示將氯氣從a通入與粗銅反應(yīng)(鐵架臺、鐵夾、酒精燈省略),
①反應(yīng)時,盛粗銅粉的試管中的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量棕黃色煙.
②反應(yīng)后,盛有NaOH溶液的廣口瓶中溶液具有漂白、消毒作用,若用鋼鐵(含F(xiàn)e、C)制品盛裝該溶液會發(fā)生電化學(xué)腐蝕,鋼鐵制品表面生成紅褐色沉淀,溶液會失去漂白、殺菌消毒功效.該電化學(xué)腐蝕過程中的正極反應(yīng)式為ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-

分析 粗銅(含雜質(zhì)Fe)與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵和氯化銅,加稀鹽酸溶解,形成氯化鐵和氯化銅溶液,同時抑制氯化銅、氯化鐵水解,溶液1中加入X調(diào)節(jié)溶液pH,得到溶液乙,經(jīng)過系列操作得到CuCl2•2H2O,故溶液2為CuCl2溶液,則調(diào)節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,過濾除去,試劑X可以為CuO、氫氧化銅等,結(jié)合題目信息可知,氯化銅溶液,加少量鹽酸,抑制氯化銅水解,再蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到CuCl2•2H2O,再經(jīng)過過濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體.
(1)操作①是分離固體和液體混合物的操作;溶液2中若含有雜質(zhì)離子則是Fe3+,用KSCN溶液或苯酚檢驗;
(2)氯化銅、氯化鐵在溶液中會發(fā)生水解,銅鹽水解生成氫氧化銅,保持溶液呈強酸性,避免銅離子水解損失,調(diào)節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀;
(3)根據(jù)信息可知:SO2與銅離子反應(yīng)生成CuCl白色沉淀和SO42-;
(4)①Cu與Cl2反應(yīng)產(chǎn)生大量棕黃色煙(CuCl2);
②正極上ClO-得電子生成Cl-

解答 解:粗銅(含雜質(zhì)Fe)與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵和氯化銅,加稀鹽酸溶解,形成氯化鐵和氯化銅溶液,同時抑制氯化銅、氯化鐵水解,溶液1中加入X調(diào)節(jié)溶液pH,得到溶液乙,經(jīng)過系列操作得到CuCl2•2H2O,故溶液2為CuCl2溶液,則調(diào)節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,過濾除去,試劑X可以為CuO、氫氧化銅等,結(jié)合題目信息可知,氯化銅溶液,加少量鹽酸,抑制氯化銅水解,再蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到CuCl2•2H2O,再經(jīng)過過濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體.
(1)操作①是分離固體和液體混合物的操作,所以操作①的名稱是過濾,溶液2中若含有雜質(zhì)離子則是Fe3+,用KSCN溶液或苯酚檢驗,
故答案為:過濾;KSCN溶液或苯酚;
(2)氯化銅、氯化鐵中的金屬離子易水解,直接用水溶液配制溶液會產(chǎn)生渾濁,所以加入過量的鹽酸來溶解氯化銅、氯化鐵,以抑制氯化銅、氯化鐵水解;用于調(diào)節(jié)pH以除去溶液1雜質(zhì)可加試劑具有與酸反應(yīng),且不引入Cu2+之外的離子,故用CuO或Cu2(OH)或Cu2(OH)2CO3,調(diào)節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,過濾除去,且不能引入新雜質(zhì),
故答案為:抑制氯化銅、氯化鐵水解;c;
(3)根據(jù)信息可知:在加熱條件下,SO2與銅離子反應(yīng)生成CuCl白色沉淀和SO42-,其反應(yīng)的離子方程式為:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-,
故答案為:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-
(4)①Cu與Cl2反應(yīng)產(chǎn)生大量棕黃色煙(CuCl2),則反應(yīng)時盛粗銅粉的試管中的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量棕黃色煙,
故答案為:產(chǎn)生大量棕黃色煙;
②反應(yīng)后,盛有NaOH溶液的廣口瓶中生成NaClO溶液,該溶液具有漂白、消毒作用,若用鋼鐵(含F(xiàn)e、C)制品盛裝該溶液會發(fā)生電化腐蝕,ClO-得電子作正極生成Cl-,則正極上的電極方程式為:ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-,
故答案為:ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-

點評 本題以實驗室制備氯化銅為背景,考查了物質(zhì)的制備實驗操作、離子檢驗、除雜質(zhì)、離子方程式的書寫、原電池原理的應(yīng)用等,題目涉及的知識點較多,側(cè)重于基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用的考查.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.下列物質(zhì)可以使蛋白質(zhì)變性的是(  )
①福爾馬林、诰凭、跭MnO4溶液、芰蛩徕c ⑤硝酸銀溶液、揠p氧水 ⑦硝酸.
A.除④⑦外B.除③⑥外C.①②⑤D.除④外

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計算題

18.某氣態(tài)烴含C 85.7%,含H 14.3%,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度是2.5g/L.經(jīng)紅外光譜測定該烴分子中含一個雙鍵.
(1)求該烴的實驗式;
(2)求該烴的分子式;
(3)并寫出它的各種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式及名稱.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

15.電子級鈷氧化物用于半導(dǎo)體工業(yè)和電子陶瓷等領(lǐng)域,是一種純度很高的氧化物,其工業(yè)制取流程如下:
(1)濾渣A的成分除過量的Co的磷酸鹽和Fe(OH)3外還有Si(填化學(xué)式).
(2)加入CO3(PO42的目的是調(diào)節(jié)溶液pH,保證Co2+不沉淀,而使鐵離子全部沉淀.
(3)Co與稀硝酸反應(yīng)生成 Co2+的離子方程式為:3Co+8H++2NO3-═3Co2++4H2O+2NO↑.
(4)濾渣B經(jīng)過反復(fù)洗滌、干燥后,進(jìn)行灼燒,其熱重分析圖如圖1,寫出C點物質(zhì)的化學(xué)式:Co3O4

(5)上述制備過程中采用草酸鹽作為沉淀劑,由于生產(chǎn)成本較高,某科研小組研究從鈷渣酸浸液(主要成分為CoSO4、Fe2(SO43、Al2(SO43)出發(fā),以碳銨(NH4HCO3)代替草酸鹽作沉淀劑,并由此制備氧化鈷.請結(jié)合相關(guān)信息,補充完整實驗步驟.
已知:a.金屬離子生成氫氧化物沉淀pH如下表(開始沉淀pH按金屬離子1mol/L計算)
開始沉淀的pH完全溶解的pH
Fe3+1.13.2
Al3+3.05.0
Co2+7.29.2
b.CoSO4與NH4HCO3反應(yīng)時,母液中鈷離子含量與溶液pH關(guān)系圖如圖2,
由鈷渣酸浸液制備氧化鈷的實驗步驟依次為:
①往鈷渣酸浸液中滴加NaOH溶液,調(diào)節(jié)溶液pHpH(5.0,7.2),使Fe3+、Al3+沉淀完全;
②過濾;③配制一定濃度的碳銨溶液,緩慢加入到濾液中,攪拌,控制pH至7.0左右,使Co2+沉淀完全,過濾;
④將蒸餾水加熱至70℃以上,洗滌CoCO3沉淀3次,干燥;
⑤400℃焙燒3h,得產(chǎn)品氧化鈷.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.新型鋰離子電池在新能源的開發(fā)中占有重要地位,可用作節(jié)能環(huán)保電動汽車的動力電池.磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)是新型鋰離子電池的首選電極材料,它的制備方法如下:
方法一:將碳酸鋰、乙酸亞鐵[(CH3COO)2Fe]、磷酸二氫銨按一定比例混合、充分研磨后,在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰,同時生成的乙酸及其它產(chǎn)物均以氣體逸出.
方法二:將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液,以鐵棒為陽極,石墨為陰極,電解析出磷酸亞鐵鋰沉淀.沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥,在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰.
方法三:某化工廠以鐵紅、鋰輝石LiAl(SiO32(含少量Ca2+、Mg2+的鹽)、碳粉等原料來生產(chǎn)磷酸亞鐵鋰.其主要工藝流程如圖:

已知:2LiAl(SiO32+H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;250-300℃\;}}{\;}$Li2SO4+Al2O3•4SiO2•H2O↓
溫度/℃20406080
溶解度(Li2CO3)/g1.331.171.010.85
溶解度(Li2SO4)/g34.232.831.930.7
請回答下列問題:
(1)在方法一所發(fā)生的反應(yīng)中,除生成磷酸亞鐵鋰、乙酸外,還有H2OCO2、NH3(填化學(xué)式)等氣體生成.
(2)在方法二中,陽極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為Fe+H2PO4-+Li+-2e-=LiFePO4+2H+
(3)在方法三中,從濾渣Ⅰ中可分離出Al2O3,如圖所示.

①請寫出生成沉淀的離子方程式Al3++3NH3•H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
②濾渣Ⅱ的主要成分是:Mg(OH)2、CaCO3(填化學(xué)式).
③寫出在高溫下生成磷酸亞鐵鋰的化學(xué)方程式2FePO4+Li2CO3+2C$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2LiFePO4+3CO↑.
(4)在鋰離子電池中,需要一種有機聚合物作為正負(fù)極之間鋰離子遷移的介質(zhì),該有機聚合物的單體之一的結(jié)構(gòu)簡式如下:,寫出該單體與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:
(5)磷酸鐵鋰動力電池(簡稱LFP)是一種高效、長壽命的二次電池,其工作原理為:C6Li+FePO4$?_{充電}^{放電}$C6Li(1-x)+(1-x)FePO4+xLiFePO4,電池充電時,陽極中的Li+通過聚合物隔膜向陰極遷移;在放電時,負(fù)極中Li+的通過隔膜向正極遷移.充電時的陰極反應(yīng)式C6Li(1-x)+xLi++xe-═C6Li,若用該電池電解精煉銅,陰極質(zhì)量增重12.8g,則電池中經(jīng)過聚合物隔膜的Li+數(shù)目為0.4NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.硫酸工業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位.
(1)工業(yè)制硫酸時所用硫鐵礦的主要成分為FeS2,其中硫元素的化合物為-1.
(2)硫酸的最大消費渠道是化肥工業(yè),用硫酸制造的常見化肥有硫酸銨或硫酸氫銨或硫酸鋅或硫酸鉀(任寫一種).
(3)硫酸生產(chǎn)中,根據(jù)化學(xué)平衡原理來確定的條件或措施有D(填寫序號).
A.礦石加入沸騰爐之前先粉碎        B.使用V2O5作催化劑
C.轉(zhuǎn)化器中使用適宜的溫度          D.凈化后的爐氣中要有過量的空氣
E.催化氧化在常壓下進(jìn)行            F.吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3
(4)在硫酸工業(yè)中,通過下列反應(yīng)使二氧化硫轉(zhuǎn)化為三氧化硫:
2SO2(g)+O2(g)?催化劑2SO3(g)△H=-98.3kJ•mol-1
在實際工業(yè)生產(chǎn)中,常采用“二轉(zhuǎn)二吸法”,即將第一次轉(zhuǎn)化生成的SO2分離后,將未轉(zhuǎn)化的SO2進(jìn)行二次轉(zhuǎn)化,假若兩次SO2的轉(zhuǎn)化率均為95%,則最終SO2的轉(zhuǎn)化率為99.75%.
(5)硫酸的工業(yè)制法過程涉及三個主要的化學(xué)反應(yīng)及相應(yīng)的設(shè)備(沸騰爐、轉(zhuǎn)化器、吸收塔)).
①三個設(shè)備分別使反應(yīng)物之間或冷熱氣體間進(jìn)行了“對流”.請簡單描述吸收塔中反應(yīng)物之間是怎樣對流的.
從接觸室中出來的熱氣體SO2、O2、N2、SO3,在吸收塔的底部進(jìn)入,從下向上運動;從吸收塔頂部噴灑冷的濃硫酸,從上向下運動;熱氣體SO3與冷的濃硫酸相對流動,進(jìn)行熱量交換.
②工業(yè)生產(chǎn)中常用氨-酸法進(jìn)行尾氣脫硫,以達(dá)到消除污染、廢物利用的目的.用化學(xué)方程式表示其反應(yīng)原理.(只寫出2個方程式即可)SO2+2NH3•H2O═(NH42SO3、(NH42SO3+H2SO4═(NH42SO4+SO2↑+H2O.
(6)實驗室可利用硫酸廠爐渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵和綠礬(FeSO4•7H2O),聚鐵的化學(xué)式為[Fe2(OH)n(SO43-0.5n]m,制備過程如圖所示,下列說法正確的是ABC.

A.爐渣中FeS與硫酸和氧氣的反應(yīng)的離子方程式為:4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S↓+6H2O
B.氣體M的成分是SO2,通入雙氧水得到硫酸,可循環(huán)使用
C.向溶液X中加入過量鐵粉,充分反應(yīng)后過濾得到溶液Y,再將溶液Y蒸發(fā)結(jié)晶即可得到綠礬
D.溶液Z的pH影響聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù),若其pH偏小,將導(dǎo)致聚鐵中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān).下列敘述正確的是(  )
A.14C可用于測定一些文物的年代,該過程是化學(xué)變化
B.燒結(jié)粘土制陶瓷是物理變化
C.服用阿司匹林出現(xiàn)水楊酸反應(yīng)時,用碳酸氫鈉溶液解毒是復(fù)分解反應(yīng)
D.從海水中提取鎂的過程中,發(fā)生的是非氧化還原反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.25℃時,用濃度為0.1000mol•L-1的NaOH溶液滴定20.00mL濃度均為0.1000mol•L-1的三種酸HX、HY、HZ滴定曲線如圖所示.下列說法正確的是( 。
A.在相同溫度下,同濃度的三種酸溶液的酸性強弱順序:HZ<HY<HX
B.HZ、HY、HX均為弱酸
C.向HY溶液中加入10.00mLNaOH溶液,一定有c(Y-)+c(OH-)═c(H+)+c(Na+
D.將上述HX、HY溶液等體積混合后,用NaOH溶液滴定至HX恰好完全反應(yīng)時:c(X-)>c(Y-)>c(OH-)>c(H+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題

17.以烯烴為原料,合成某些高聚物的路線如下:
已知:
Ⅰ.已知:
(或?qū)懗?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic3/quiz/images/201606/132/d6a1bea1.png" style="vertical-align:middle" />R代表取代基或氫)
Ⅱ.甲為烴
Ⅲ.F能與NaHCO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2
請完成以下問題:
(1)CH3CH═CHCH3的名稱是2-丁烯,X中官能團(tuán)的名稱是碳碳雙鍵和氯原子.
(2)D→E的反應(yīng)類型為:消去反應(yīng).
(3)寫出下列化學(xué)方程式:
A→B
E→;
Z→W
(4)高聚物H的結(jié)構(gòu)簡式是
(5)判斷符合下列條件的W的同分異構(gòu)體有20種.
①含苯環(huán).②遇Fe3+不顯色.③1mol遇金屬鈉得1molH2(已知同一個碳原子上連兩個羥基不穩(wěn)定)

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同步練習(xí)冊答案