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14.化学学习活动小组学习了铁铜化合物知识后,查阅资料,积极思考,提出了一系列问题,请予以解答:
(1)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料,工业上常通过下列反应制备CuCl
2CuSO4+Na2SO3+2NaCl+Na2CO3═2CuCl↓+3Na2SO4+CO2
查阅资料可得,CuCl可以溶解在FeCl3溶液中,请写出该反应的离子方程式是CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-
(2)已知:Cu2O在酸溶液中发生歧化反应:Cu2O+2H+═Cu2++Cu+H2O
现将一定量混合物(Fe2O3、Cu2O、CuCl、Fe)溶解于过量稀盐酸中,反应完全后,得到W(包括溶液和少量剩余固体),此时溶液中一定含有的阳离子H+、Fe2+(用离子符号表示);继续往W中通入足量的氯气,不断搅拌,充分反应,溶液中哪些离子的物质的量一定有明显变化Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-(用离子符号表示);不通入气体,改往W中加入过量铁粉,过滤,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成.当消耗2mol I-时,共转移3mol电子,该反应的离子方程式是2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3+2I2

分析 (1)CuCl可以溶解在FeCl3溶液中,发生氧化还原反应生成Cu2+和Fe2+
(2)Fe2O3、Cu2O、CuCl、Fe溶解于过量稀盐酸中,发生CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-、Cu2O+2H+═Cu2++Cu+H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+、2Fe3++Fe=3Fe2+,如有固体剩余,只能是还原性最弱的Cu,反应后溶液中存在H+、Fe2+等离子,通入氯气,Fe2+被氧化,以此解答.

解答 解:(1)CuCl可以溶解在FeCl3溶液中,发生氧化还原反应生成Cu2+和Fe2+,反应的离子方程式为CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-
故答案为:CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-
(2)Fe2O3、Cu2O、CuCl、Fe溶解于过量稀盐酸中,发生CuCl+Fe3+=Cu2++Fe2++Cl-、Cu2O+2H+═Cu2++Cu+H2O、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+、2Fe3++Fe=3Fe2+,如有固体剩余,只能是还原性最弱的Cu,反应后溶液中存在H+、Fe2+等离子,通入氯气,Fe2+被氧化,发生2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,溶液中,Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-发生变化,不通入气体,改往W中加入过量铁粉,过滤,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成.当消耗2mol I-时,共转移3mol电子,通式亚铁离子被氧化,该反应的离子方程式是2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3+2I2
故答案为:H+、Fe2+;Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-;2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3+2I2

点评 本题考查氧化还原反应的计算,题目难度中等,判断氧化物中氧原子的物质的量是解题的关键,注意掌握守恒思想在化学计算中的应用,试题侧重考查学生的分析能力及化学计算能力.

练习册系列答案
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1.某同学所做的有关铜元素的实验流程如图1:

(1)写出基态铜原子的价电子排布式3d104s1,向深蓝色溶液中加入适量乙醇,会析出深蓝色晶体,该晶体中存在的化学键类型有共价键、离子键、配位键.
(2)写出反应④的离子方程式Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH34]2++2OH-
(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为5NA;类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H-S-C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H-N=C=S)的沸点,其原因是异硫氰酸分子间可形成氢键,而硫氰酸分子间不能形成氢键;写出一种与SCN-互为等电子体的分子CO2(用化学式表示).
(4)氨基乙酸铜的分子结构如图2,碳原子的杂化方式为sp3、sp2
(5)铜晶胞中,其晶体的堆积方式为面心立方最密堆积,一个晶胞中铜原子的数目为12,空间利用率为74%(写出计算过程)

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5.某天然碱样品的组成可能为aNa2CO3•bNaHCO3•cH2O(a、b、c为正整数).为确定其组成,某小组进行如下实验:
(1)定性实验
①取少量天然碱样品放入试管中,用酒精灯加热,在试管口有液体生成,该液体能使无水硫酸铜变蓝.能否说明样品中含结晶水,试简述理由不能,因为NaHCO3受热分解也能产生水蒸气;
②请设计一个简单方案,确认样品中含有CO32-取少量天然碱样品溶于水,加入足量的氯化钙溶液或氯化钡溶液,过滤并洗涤沉淀,向沉淀中加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水,若出现浑浊现象说明样品中含CO32-;.
(2)定量分析
该同学设计了如图所示装置,测定天然碱的化学组成.
实验步骤:
①组装好实验装置后,首先进行的操作是检查装置的气密性;A处碱石灰的作用是:除去空气中的CO2和H2O(g);E处碱石灰的作用是防止空气中CO2和H2O(g)进入D装置,导致测量不准确.
②称7.3g样品,放入硬质玻璃管中;称量C装置质量为87.6g,D装置为74.7g.
③打开活塞K1、K2,关闭K3,通人空气数分钟.
④关闭活塞Kl、K2,打开K3,点燃酒精灯至不再产生气体为止.
⑤打开活塞Kl,鼓人空气数分钟,然后称得C装置质量为88.5g;D装置质量为75.8g,通入空气的目的是将装置中生成的CO2和H2O(g)全部排入C、D装置中吸收.
⑥该天然碱的化学式为Na2CO3•2NaHCO3•H2O.

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2.下列离子方程式中,不正确的是(  )
A.氢氧化铜与硫酸反应:Cu(OH)2+2H+=Cu2++2H2O
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D.氧化铜与硫酸反应:CuO+2H+=Cu2++H2O

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