9.結(jié)合表回答下列問題:
物    質(zhì)Fe(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3
溶度積/25℃8.0×10-162.2×10-204.0×10-38
完全沉淀時的pH范圍≥9.6≥6.43~4
現(xiàn)有某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl2,為得到純凈的CuCl2•2H2O晶體,按如圖步驟進行提純:

(1)最適合作氧化劑X的是C(填字母),加入X的目的是將Fe2+氧化成Fe3+,便于生成沉淀與Cu2+分離.
A.K2Cr2O7         B.NaClO          C.H2O2           D.KMnO4
加入的物質(zhì)Y是CuO(或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3)(填化學式),調(diào)至溶液pH=4,使溶液中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,此時溶液中的c(Fe3+)=4.0×10-8mol/L.過濾后,將所得濾液低溫蒸發(fā)、濃縮結(jié)晶,可得到CuCl2•2H2O晶體.
(2)在空氣中直接加熱CuCl2•2H2O晶體得不到純的無水CuCl2,由CuCl2•2H2O晶體得到純的無水CuCl2的合理方法是在HCl氣氛中蒸發(fā)結(jié)晶.

分析 某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl2,為得到純凈的CuCl2•2H2O晶體,由流程可知,加氧化劑X將亞鐵離子氧化為鐵離子,X為氯氣、氯水、過氧化氫等,但不能引入新雜質(zhì),溶液II中加入物質(zhì)Y為CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3等,促進鐵離子的水解生成沉淀,然后過濾得到沉淀為Fe(OH)3,溶液Ⅲ為CuCl2溶液,因水解生成的HCl易揮發(fā),則不能直接加熱,應在HCl氣流中蒸發(fā)結(jié)晶得到CuCl2,以此來解答.

解答 解:(1)H2O2作氧化劑的反應產(chǎn)物為水,不會引入新的雜質(zhì),所以最適合作氧化劑X的是H2O2;根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知Fe3+比Fe2+容易轉(zhuǎn)化為沉淀,因此要把Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+,所以加入雙氧水的目的是將Fe2+氧化成Fe3+,便于生成沉淀與Cu2+分離;為得到純凈的CuCl2•2H2O晶體,加入的物質(zhì)來調(diào)節(jié)pH且不能引進新的雜質(zhì),促進鐵離子水解轉(zhuǎn)化為沉淀,則加入物質(zhì)應能轉(zhuǎn)化為氯化銅,則可以加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3;
溶液的pH=4,所以溶液中氫離子濃度為10-4 mol/L,則氫氧根離子濃度為10-10 mol/L,c(Fe3+)=$\frac{Ksp[Fe(OH)_{3}]}{{c}^{3}(O{H}^{-})}$=$\frac{4.0×1{0}^{-38}}{(1{{0}^{-10}}_{\;})^{3}}$=4.0×10-8mol/L;
故答案為:C;將Fe2+氧化成Fe3+,便于生成沉淀與Cu2+分離;CuO(或Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3);4.0×10-8mol/L;
(2)在空氣中直接加熱CuCl2•2H2O晶體得不到純的無水CuCl2,由CuCl2•2H2O晶體得到純的無水CuCl2的合理方法是在HCl氣氛中蒸發(fā)結(jié)晶,
故答案為:在HCl氣氛中蒸發(fā)結(jié)晶.

點評 本題考查混合物分離提純的綜合應用,為高頻考點,把握物質(zhì)的性質(zhì)、流程中的反應及混合物分離方法、實驗技能等為解答的關鍵,側(cè)重分析與實驗能力的考查,題目難度不大.

練習冊系列答案
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19.有一包粉末可能含有K+、Fe3+、Al3+、Cl-、SO42-、CO32-中的若干種,現(xiàn)進行以下實驗:
(1)取少量固體,加入稀硝酸攪拌,固體全部溶解,沒有氣體放出;
(2)向(1)溶液中加入一定量Ba(OH)2溶液,生成有色沉淀,沉淀部分溶解.
(3)。2)中的有色沉淀加入足量的稀鹽酸后,沉淀全部溶解;
(4)重新取少量固體加入適量蒸餾水攪拌后,固體全部溶解,得到澄清溶液;
根據(jù)上述實驗,這包粉末中一定不含有的離子是CO32-、SO42-;肯定含有的離子是Fe3+、Al3+、Cl-;不能確定是否含有的離子是K+,可通過焰色反應來進一步確定該離子.

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20.己二酸是合成高分子化合物尼龍-66的原料.某學習小組擬在實驗室以環(huán)己醇為原料制備己二酸.反應原理如下:
3+8HNO3$\stackrel{一定條件}{→}$3HOOC(CH34COOH+8NO↑+7H2O
反應裝置(部分夾持裝置和加熱裝置已省略)如圖所示.
實驗步驟:
步驟1:在三頸瓶中加入16.0mL50%硝酸(ρ=1.31g•cm-3)和微量(0.01g)偏釩酸銨,三頸瓶的正口安裝電動攪拌器,兩側(cè)口分別安裝儀器a和b.用儀器a滴加5.3mL環(huán)己醇,儀器b另一端連接氣體吸收裝置,用燒堿作吸收溶液.
步驟2:首先將三頸瓶內(nèi)液體加熱到50℃左右,開動攪拌器,滴入環(huán)己醇(ρ=0.9624g•cm-3),使反應處于微沸狀態(tài).滴加完畢后于90℃左右水浴加熱20分鐘,至反應完畢.
步驟3:趁熱倒出三頸瓶中的混合液于燒杯內(nèi),將燒杯靜置于冰水浴中冷卻析出產(chǎn)品,過濾,用少量冷水洗滌,干燥后稱重.
步驟4:將粗產(chǎn)品在水中進行重結(jié)晶操作,最終得到5.6g產(chǎn)品.
請回答下列問題:
(1)使用儀器b的目的是起冷凝、回流作用;向三頸瓶中加入環(huán)己醇的操作是先打開分液漏斗上口的塞子,再打開活塞,緩慢滴入環(huán)己醇.
(2)如果向三頸瓶種快速一次性加入環(huán)己醇,產(chǎn)率會減。ㄌ睢霸龃蟆、“減小”或“不變”,下同);本實驗若用發(fā)煙硝酸替代50%硝酸,產(chǎn)率會減小.
(3)下列有關加入偏釩酸銨的說法合理的是C.
A.避免副產(chǎn)品生成        B.提高產(chǎn)品的產(chǎn)率
C.提高合成產(chǎn)品的速率    D.防加熱時溶液暴沸
(4)步驟3中用“冷水”洗滌,不用熱水洗滌,其目的是己二酸隨著溫度的降低溶解度減小,用“冷水”洗滌己二酸減少溶解,熱水洗滌己二酸會溶解.
(5)燒堿溶液吸收空氣的尾氣,最終只生成一種最高價態(tài)鹽.寫出該反應的離子方程式:4NO+3O2+4OH-=4NO3-+2H2O.
(6)該實驗的產(chǎn)率約為73.2%.

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17.下列關于能量轉(zhuǎn)換的認識不正確的是(  )
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B.白熾燈工作時,電能轉(zhuǎn)化為光能
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4.意大利科學家使用普通氧分子和帶正電的氧離子作用,制出了新型的氧分子O4,它的結(jié)構(gòu)很復雜,可能具有與S4相似的長方形結(jié)構(gòu),是一種高能量分子.
(1)下列有關O4的說法正確的是:D
A.O4分子內(nèi)存在極性共價鍵
B.O4與O3、O2都是氧的同素異形體,合成O4的反應可看作核聚變反應,
C.不屬于化學變化   
D.O4將來可用作更強有力的火箭推進的氧化劑
(2)制備含O2-、O22-甚至O2+的化合物都是可能的,通常它們是在氧分子進行下列各種反應時生成的:上述變化中,②(填序號)相當于氧分子被還原;①③(填序號)相當于氧分子被氧化.
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(4)O2+中的電子數(shù)為:15.

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19.在溫度不變的條件下,在恒容的容器中進行下列反應:N2O4(g)═2NO2(g),若N2O4的濃度由0.1mol•L-1降到0.07mol•L-1需要15s,那么N2O4的濃度由0.07mol•L-1降到0.05mol•L-1所需的反應時間(  )
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