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7.氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品.某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2•2H2O),已知氯化铜易溶于水,难溶于乙醇.

(1)为了更完全的沉淀,最适合的X试剂为C.
A.K2Cr2O7      B.NaClO    C.H2O2         D.KMnO4
(2)溶液1中的金属离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+.能检验溶液1中Fe2+的最合适的试剂①②(填编号)
①KMnO4   ②K3[Fe(CN)6]③NaOH   ④KSCN
(3)实验室采用如图所示的装置,可将粗铜与Cl2反应转化为固体1(部分加热和夹持装置已略去).
①实验所需480mL10mol/L浓HCl配制时用到的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶.
②引发B中反应的正确的操作顺序是打开分液漏斗上口玻璃塞,旋开分液漏斗活塞,缓慢滴加,并用酒精灯加热B装置.
③有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置,你认为是否必要否(填“是”或“否”).
(4)实验结束时,B和D处酒精灯应先熄灭的是D.
(5)该装置存在缺陷,请写出:缺少防止倒吸装置安全瓶.
(6)①得到CuCl2•xH2O晶体最好采用的干燥方式是D.
A.空气中加热蒸干                B.空气中低温蒸干
C.HCl气流中加热烘干            D.HCl气流中低温烘干
②为了测定制得的氯化铜晶体(CuCl2•xH2O)中x的值,某兴趣小组设计了以下实验方案: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,称量所得黑色固体的质量为ng.沉淀洗涤的操作方法是向过滤器中加入水至完全浸没沉淀,过滤,重复2~3次.

分析 粗铜中含有Fe,与氯气反应生成CuCl2和FeCl3,为防止水解,应加入过量的稀盐酸进行溶解,并保证金属完全反应,溶液1中的金属离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+,加入试剂X目的是将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,应为H2O2,还原得到水,是绿色氧化剂,通过调节pH,使溶液中Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,过滤分离,且加入Y可以消耗氢离子且不能引入新杂质,可以为CuO、Cu(OH)2、CuCO3、Cu2(OH)2CO3.滤液经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到CuCl2•2H2O,
(1)加入试剂X目的是将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,且不引入新的杂质最好应为H2O2
(2)Fe2+具有还原性,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色;能与K3[Fe(CN)6]反应得到蓝色铁氰化亚铁蓝色沉淀;
(3)①实验所需480mL10mol/L浓HCl配制时用到的玻璃仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶;
②引发B中反应的操作是:打开分液漏斗上口玻璃塞,旋开分液漏斗活塞,缓慢滴加,并用酒精灯加热B装置;
③由于HCl不影响氯气和粗铜的反应的产物,且可以抑制氯化铜水解,氯气中混有的HCl不需要除去;
(4)防止E中溶液倒吸,发生危险;
(5)该装置缺少防止倒吸装置,在D、E之间添加防倒吸的安全瓶;
(6)①CuCl2•xH2O晶体加热容易分解,且氯化铜易水解,应在HCl气流中低温烘干;
②氯化铜溶液中加入足量氢氧化钠溶液、过滤得到沉淀为氢氧化铜,沉淀洗涤的操作方法是:向过滤器中加入水至完全浸没沉淀,过滤,重复2~3次;

解答 解:(1)加入试剂X目的是将溶液中Fe2+氧化为Fe3+,X应为H2O2,还原得到水,是绿色氧化剂,A.K2Cr2O7、B.NaClO、D.KMnO4 能氧化亚铁离子为铁离子,但都会引入新的杂质,故选C,
故答案为:C;
(2)①Fe2+具有还原性,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,用高锰酸钾溶液可以检验Fe2+,故①正确;
②Fe2+能与K3[Fe(CN)6]反应得到蓝色铁氰化亚铁蓝色沉淀,故②正确;
③铁离子、铜离子均与NaOH反应生成沉淀,影响亚铁离子检验,故③错误;
④铁离子与KSCN反应,溶液呈红色,不能检验Fe2+,故④错误;
故答案为:①②;
(3)①实验所需480mL10mol/L浓HCl配制时用到的玻璃仪器有:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶,
故答案为:量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、500mL容量瓶;
②引发B中反应的操作是:打开分液漏斗上口玻璃塞,旋开分液漏斗活塞,缓慢滴加,并用酒精灯加热B装置;装置B中制取氯气,二氧化锰与浓盐酸发生反应生成氯化锰、氯气、水,反应离子方程式为:+4H++2Cl- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;
故答案为:打开分液漏斗上口玻璃塞,旋开分液漏斗活塞,缓慢滴加,并用酒精灯加热B装置;
③HCl对反应没有影响,且可以抑制氯化铜水解,不需要在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装置,
故答案为:否;
(4)应先熄灭D处酒精灯,后熄灭B处酒精灯,防止E中溶液倒吸,发生危险,故
答案为:D;
(5)该装置缺少防止倒吸装置,在D、E之间添加防倒吸的安全瓶,
故答案为:缺少防止倒吸装置安全瓶;
(6)①CuCl2•xH2O晶体加热容易分解,且氯化铜易水解,应在HCl气流中低温烘干,
故答案为:D;
②氯化铜溶液中加入足量氢氧化钠溶液、过滤得到沉淀为氢氧化铜,沉淀洗涤的操作方法是:向过滤器中加入水至完全浸没沉淀,过滤,重复2~3次,
故答案为:向过滤器中加入水至完全浸没沉淀,过滤,重复2~3次.

点评 本题考查化学工艺流程及实验制备,涉及对实验装置与操作及试剂的分析评价、物质分离提纯、化学平衡移动、化学计算等,要求学生具备扎实的基础与综合运用能力,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.如图,在左试管中先加入2mL 95%的乙醇,并在摇动下缓缓加入3mL浓硫酸,再加入2mL乙酸,充分摇匀.在右试管中加入5mL饱和Na2CO3溶液.按图连接好装置,用酒精灯对左试管小火加热3~5min后,改用大火加热,当观察到右试管中有明显现象时停止实验
(1)写出左试管中主要反应的方程式:CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O; 
(2)加入浓硫酸的作用:催化剂、吸水剂;
(3)饱和Na2CO3的作用是:中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度;
(4)反应开始时用酒精灯对左试管小火加热的原因是:加快反应速率,同时防止反应物为来得及反应而挥发损失;(已知乙酸乙酯的沸点为77℃;乙醇的沸点为78.5℃;乙酸的沸点为117.9℃)后改用大火加热的目的是蒸出生成的乙酸乙酯,使可逆反应向右进行.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

18.某课外小组设计的实验室制取乙酸乙酯的装置如图所示,A中盛有浓硫酸,B中盛有无水乙醇和冰醋酸.
已知①无水氯化钙可与乙醇形成难溶于水的CaCl2•6C2H5OH.
②有关有机物的沸点如表所示:
试剂乙醚乙醇乙酸乙酸乙酯
沸点(℃)34.778.511877.1
(1)浓硫酸的作用是催化剂、吸收剂;若用同位素18O示踪法确定反应产物水分子中氧原子的提供者,写出能表示18O位置的化学方程式:CH3COOH+CH3CH218OH CH3CO18OCH2CH3+H2O.
(2)用过量乙醇的主要目的是增加一种反应物,有利于酯化反应正向进行.
(3)冷凝管的主要作用是将产物冷凝,则水应从冷凝管的C(填“C”或“D”)端进入.
(4)锥形瓶中收集到的液体的主要成分是乙酸乙酯,为了得到比较纯净的该物质,常用饱和Na2CO3溶液对粗产品进行洗涤,其目的是除去乙酸乙酯中的乙酸和乙醇.如果用NaOH浓溶液代替Na2CO3溶液将引起的后果是导致乙酸乙酯水解.
(5)锥形瓶中液体经饱和碳酸钠溶液洗涤后,加入无水氯化钙,除去乙醇;再加入(此空从下列选项中选择)C,然后进行蒸馏,收集77℃左右的馏分即可.
A.五氧化二磷B.碱石灰C.无水硫酸钠D.生石灰.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

15.某化学课外活动小组通过实验探究NO2的性质.已知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O,利用如图所示装置探究NO2能否被被NH3还原(K1、K2为止水夹,夹持固定装置略去).

(1)制取氨气时若只用一种试剂,从下列固体物质中选取a.
a.NH4HCO3   b.NH4CL   c.NH4NC3d.NH4I
(2)实验过程中气密性良好,但一段时间后未能观察到C装置中混合气体颜色变浅的预期现象.该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为可能是:
①NH3还原性较弱,不能将NO2还原;②在此条件下,NO2的转化率极低;③在此条件下,该反应的化学反应速率极慢.
(3)此实验装置存在一个明显的缺陷:缺少尾气装置.
(4)为了验证NO2能被Na2O2氧化,该小组同学选用B、D、E装置,将B中的药品更换为Na2O2,另选F装置(如图所示),重新组装,进行实验.

①装置的合理连接顺序是EDBDF或EDBF或FDBDE或FBDE.
②实验过程中,B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色.经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成.推测B装置中反应的化学方程式为2NO2+Na2O2═2NaNO3

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

2.α-铁纳米粉在现代电子工业上用途广泛,用赤铁矿石(含Fe2O3、FeO,也含有Al2O3、MnO2、CuO等)制备纳米铁颗粒的实验流程如下:

已知:部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH:
沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2
pH5.23.29.76.7
(1)步骤②滤液b中含有的金属阳离子是Cu2+、Al3+,步骤④中碾碎的目的是增大接触面积,提高原料的转化率和反应速率.
(2)将第①步过滤所得的MnO2与KClO3、KOH溶液共热,可得到K2MnO4和KCl,此反应的化学方程式是3MnO2+6KOH+KClO3=3K2MnO4+KCl+3H2O.
(3)步骤③灼烧所需的仪器有酒精灯、三脚架、泥三角、坩埚、坩埚钳.
(4)“纳米铁”在空气中受撞击时会燃烧,其反应与铁在纯氧中燃烧相同,写出该反应的化学方程式3Fe+2O2$\frac{\underline{\;撞击\;}}{\;}$Fe3O4

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.某化工厂为了综合利用生产过程中的副产品CaSO4,与相邻的合成氨厂联合设计了以下制备(NH42SO4的工艺流程.回答下列问题:

(1)工业合成氨所需氮气来自空气,常用物理方法获;该方法是蒸馏液态空气或者液化;
(2)工业合成氨反应的化学方程式是N2+3H2$?_{催化剂}^{高温、高压}$2NH3
(3)沉淀池中发生反应的主要方程式是CaSO4+CO2+2NH3+H2O=CaCO3↓+(NH42SO4
(4)上述生产流程中,有关NH3的作用及说明正确的是AB
A.提供制各产品所需的氮元素
B.增大CO32-的浓度促进反应发生
C.作反应的催化剂
(5)可以循环使用的X是CO2.从绿色化学和资源综合利用的角度说明上述流程的主要优点是生成的CO2可循环使用,CaO可制备硫酸钙,没有废物生成.
(6)写出硫酸钙的其它一种用途生产水泥或石膏.

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

19.氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,是登山运动员常用的能源提供剂.某化学小组的同学在老师的指导下制备氢化钙.
【查阅资料】
氢化钙通常用氢气与钙加热制得.
氢化钙要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气.
钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气,并放出大量的热.
标准状况下氢气的密度为0.09g/L.
【进行实验】小组同学设计的制取装置如图所示(固定装置略).

回答下列问题:
(1)写出A中发生反应的化学方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑.
(2)B、D中所盛试剂相同,该试剂为浓硫酸,其作用分别是干燥氢气、防止空气中的水蒸汽进入C中.
(3)实验时先打开A中活塞,一段时间后,再点燃C中酒精灯,其目的是排除装置内的空气,防止加热时产生爆炸.
(4)装置C中制取氢化钙的化学方程式是H2+Ca $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaH2
(5)【实验反思】小组同学通过反思提出问题:上述制得的氢化钙是否纯净?
他们再次设计实验进行检验.
实验步骤如下:
步骤1:检查装置气密性,装入足量的水和已称好质量的氢化钙样品,按图2所示连接仪器(固定装置略).
步骤2:将Y形管倾斜,使A中的水全部进入B中;   完全反应后,冷却至室温,读取量筒读数.
(6)通过上述实验可分析出制得的氢化钙是否纯净,其依据是根据实验得出的氢气的体积,可计算出氢气的质量,再根据氢化钙与水反应的化学方程式,计算出所需氢化钙的质量,并与氢化钙样品质量作对比(或根据氢化钙与水反应的化学方程式,计算与样品质量相同的氢化钙可生成氢气的质量,并转化成氢气的体积,再与实验中所得的氢气体积作对比).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.在密闭容器中充入4molSO2和3molO2,一定条件下建立如下平衡:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H=-QKJ/mol,测得SO2的转化率为90%,则在此条件下反应放出的热量为(KJ)(  )
A.2QB.QC.1.8QD.0.9Q

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.溶液、胶体和浊液这三种分散系的本质区别是(  )
A.是否为大量分子和离子的集合体B.能否通过滤纸或半透膜
C.分散质粒子的大小D.是否均一、稳定、透明

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