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10.以硅孔雀石[主要成分为 CuCO3•Cu(OH)2、CuSiO3•2H2O,含 SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质]为原料制备CuCl2的工艺流程如下:
已知:SOCl2+H2O═SO2↑+2HC1↑
(1)“酸浸”时盐酸与CuCO3•Cu(OH)2反应的化学方程式为CuCO3•Cu(OH)2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O.为提高“酸浸”时铜元素的浸出率,可以采取的措施有适当加快搅拌速率、适当延长酸浸时间(任答一点).
(2)“氧化”时发生反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-
(3)试剂X可以选择cd(填字母).
a.NaOH 溶液 b.氨水 c.CuO  d.Cu(OH)2
(4)“滤渣2”的主要成分为Fe(OH)3 (填化学式);“调PH”时,pH不能过高,其原因是防止Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀.
(5)“加热脱水”时,加入SOCl2的目的是生成的HCl抑制CuCl2的水解.

分析 以硅孔雀石[主要成分为CuCO3•Cu(OH)2、CuSiO3•2H2O,含SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质]加入盐酸酸浸生成二氧化碳气体,过滤得到滤渣1为SiO2 ,H2SiO3,滤液中通入氯气氧化亚铁离子为铁离子,加入氧化铜或氢氧化铜或碱式碳酸铜调节溶液PH沉淀铁离子,过滤得到滤渣2为氢氧化铁沉淀,滤液浓缩蒸发,冷却结晶得到氯化铜晶体,加入SOCl2加热脱水得到氯化铜,以此解答该题.

解答 解:(1)“酸浸”时盐酸与CuCO3•Cu(OH)2反应为复分解反应,由此确定产物配平得化学方程式为CuCO3•Cu(OH)2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O,为提高“酸浸”时铜元素的浸出率,可:①适当提高盐酸浓度;②适当提高反应温度;③适当加快搅拌速率、适当延长酸浸时间,
故答案为:CuCO3•Cu(OH)2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O;适当加快搅拌速率、适当延长酸浸时间;
(2)硅孔雀石主要成分为CuCO3•Cu(OH)2、CuSiO3•2H2O,含SiO2、FeCO3、Fe2O3等杂质,根据流程图,加盐酸“酸浸”后溶液中只有Fe2+可被氯气氧化,“氧化”时发生反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-
故答案为:Cl2+2Fe2+═2Fe3++2Cl-
(3)加入X用于调节溶液的pH,但不能引入新杂质,可用CuO、Cu(OH)2等,故答案为:cd;
(4)根据流程图,经氧化后溶液中阳离子主要为Cu2+和Fe3+,加试剂X调节pH使Fe3+完全沉淀而除去,Cu2+仍留在溶液中,实现Cu2+和Fe3+的分离,最终制备CuCl2;“调pH”时,pH不能过高,否则Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀,
故答案为:Fe(OH)3;防止Cu2+转化为Cu(OH)2沉淀;
(5)由已知:SOCl2+H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$SO2↑+2HCl↑,“加热脱水”时,加入SOCl2的目的是生成的HCl抑制CuCl2的水解.(1)CuCO3•Cu(OH)2+4HCl═2CuCl2+CO2↑+3H2O,
故答案为:生成的HCl抑制CuCl2的水解.

点评 本题借助硅孔雀石为原料制取硫酸铜的工艺流程,为高考常见题型,侧重考查学生的分析能力和实验能力,题目涉及化学方程式书写、氧化还原反应等知识,注意把握实验的原理,本题难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.下列说法正确的是(  )
A.放热反应不需要加热就能发生
B.升高温度或加入催化剂,均可以改变化学反应的反应热
C.同温同压下,H2(g)+Cl2(g)═2HCl(g)在光照和点燃条件下的△H不同
D.物质发生化学变化,一定伴随着能量变化

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

1.如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行特定反应的装置:
(1)A是氯气发生装置,其中的化学反应方程为4HCl+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+2H2O+Cl2↑;若用8.7g MnO2和10mol•L-1的盐酸120mL反应制取Cl2.在标准状况下可生成2.24升氯气
(2)实验开始时,先点燃A处的酒精灯,打开旋塞K,让Cl2充满整个装置,再点燃D处酒精灯,连接上E装置.Cl2通过C瓶后再进入D.D装置的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,其产物为CO2和HCl.装置C的作用是吸收Cl2中的HCl气体,提供D处所需水蒸气.
(3)在E处,紫色石蕊试液的颜色由紫色变为红色,再变为无色,其原因是生成的HCl气体使紫色石蕊溶液变红,因未反应完的Cl2与H2O作用产生的HClO的漂白作用使红色消失.
(4)若将E处烧杯中溶液改为澄清石灰水,反应过程现象为B.(选填标号)
(A)有白色沉淀生成      (B)无现象(C)先生成白色沉淀,而后白色沉淀消失.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

18.下列物质中,摩尔质量最大的是(  )
A.0.9molH2SO4B.1000mL H2OC.64 g CuD.1 g CaCO3

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.下列化学反应与能量的相关叙述正确的是(  )
A.太阳能、氢能、风能、地热能、海洋能和生物质能等属于新能源
B.根据能量守恒定律,生成物总能量一定等于反应物总能量
C.放热反应在常温下一定很容易发生
D.吸热反应在常温下一定不能发生

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.下列根据实验操作和现象得出结论不正确的是(  )
编号实验操作实验现象解释与结论
A向浓度均为0.1mol•L-1 NaCl和NaI混合溶液中滴加少量AgNO3溶液出现黄色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
B硝酸银溶液中加足量的NaCl溶液,再加KI溶液先得到白色沉淀后变为黄色沉淀Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
C等体积pH=3的HA和HB两种酸分别与足量的锌反应,排水法收集气体相同时间内,HA收集到的氢气多HA是弱酸
D用洁净的铂丝蘸待测液进行焰色反应火焰呈黄色溶液中含Na+,不含K+
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

2.下列说法错误的是(  )
A.液氨汽化时要吸收大量的热,常用作制冷剂
B.加快清洁能源发展、加强污染物达标排放检查是治理雾霾的有效措施
C.为使水果保鲜,可在水果箱内放入高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土
D.氢氧化铝、碳酸钠都是常见的胃酸中和剂

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

19.工业上一般在恒容密闭容器中采用下列反应合成甲醇:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.8kJ•mol-1
300℃时,在容积相同的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如表:
容器
反应物投入量1 molCO、2 mol H21mol CH3OH2mol CH3OH


数据
CH3OH的浓度(mol•L-1c1c2c3
反应的能量变化a kJbkJckJ
体系压强(Pa)p1p2p3
反应物转化率a1a2a3
下列说法正确的是(  )
A.2 c1>c3B.|a|+|b|=90.8C.2 p2<p3D.a1+a3<1

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

13.实验室要配制2mol/L稀硫酸240mL.
(1)需要量取质量分数为98%密度为1.84g/mL的浓硫酸27.2 mL.
(2)量取浓硫酸时,用下面那种规格的量筒②(填序号)
①10ml    ②50ml    ③100ml    ④500ml
(3)配制该稀硫酸时使用的仪器除量筒、烧杯外,还必须用到的仪器有250mL容量瓶、玻璃棒、胶头滴管等.
(4)在配制过程中,如果出现下列情况,将对所配溶液的物质的量浓度有何影响?(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①容量瓶用蒸馏水洗涤后,没干燥无影响.
②用量筒量取浓硫酸后,洗涤量筒2-3次并缓缓倒入烧杯中偏高.
③定容时,仰视观察容量瓶刻度线偏低.
④摇匀后发现液面低于刻度线,再补加水偏低.

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