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17.已知:I2+2S2O${\;}_{3}^{2-}$═S4O${\;}_{6}^{2-}$+2I-相关物质的溶度积常数见下表:
物质Cu(OH)2Fe(OH)3CuClCuI
Ksp2.2×10-202.6×10-391.7×10-71.3×10-12
(1)某酸性CuCl2溶液中含有少量的FeCl3,为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体,加入Cu(OH)2、CuO、CuCO3或Cu2(OH)2CO3,调至pH=4,使溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,此时溶液中的c(Fe3+)=2.6×10-9mol/L.过滤后,将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶,可得到CuCl2•2H2O晶体.
(2)在空气中直接加热CuCl2•2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2,原因是2CuCl2•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu(OH)2•CuCl2+2HCl+2H2O(用化学方程式表示).由CuCl2•2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是应在氯化氢气流中抑制其水解,并带走水蒸气.
(3)某学习小组用“间接碘量法”测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性杂质)的纯度,过程如下:取0.36g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀.用0.1000mol•L-1Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL.
①可选用淀粉溶液作滴定指示剂,滴定终点的现象是溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色.
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为2Cu2++4I-═2CuI↓+I2
③该试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为95%.

分析 (1)加入的物质用于调节pH以除去杂质,主要将铁离子转化为氢氧化铁沉淀,且不能引入新杂质,先根据溶液的pH计算氢离子浓度,再结合水的离子积常数计算氢氧根离子浓度,最后根据c(Fe3+)=$\frac{{K}_{W}[Fe(OH)_{3}]}{{C}^{3}(O{H}^{-})}$计算c(Fe3+);
(2)加热时促进氯化铜的水解且生成的氯化氢易挥发造成水解完全,要想得到较纯的无水氯化铜应在氯化氢气流中抑制其水解;
(3)依据碘化钾和氯化铜发生氧化还原反应,生成碘化亚铜沉淀,和碘单质,碘单质遇淀粉变蓝,依据碘单质被Na2S2O3标准溶液滴定到终点,根据物质间的关系式进行计算.

解答 解:(1)为得到纯净的CuCl2•2H2O晶体要除去氯化铁,则溶液中的Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,加入物质能与酸反应能转化为氯化铜,且不能引进杂质,可以是Cu(OH)2、CuO、CuCO3或Cu2(OH)2CO3
溶液的pH=4,所以溶液中氢氧根离子浓度为10-4 mol/L,则氢氧根离子浓度为10-10 mol/L,c(Fe3+)=$\frac{{K}_{W}[Fe(OH)_{3}]}{{C}^{3}(O{H}^{-})}$=$\frac{2.6×1{0}^{-39}}{(1×1{0}^{-10})^{3}}$=2.6×10-9mol/L,
故答案为:Cu(OH)2、CuO、CuCO3或Cu2(OH)2CO3;2.6×10-9mol/L;
(2)由于CuCl2在加热过程中水解被促进,且生成的HCl又易挥发而脱离体系,造成水解完全,碱式氯化铜或氢氧化铜,以至于得到CuO固体,而不是CuCl2,反应方程式为:2CuCl2•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu(OH)2•CuCl2+2HCl+2H2O,要想得到较纯的无水氯化铜应在氯化氢气流中抑制其水解,并带走水蒸气,
故答案为:2CuCl2•2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu(OH)2•CuCl2+2HCl+2H2O;应在氯化氢气流中抑制其水解,并带走水蒸气;
(3)测定含有CuCl2•2H2O晶体的试样(不含能与I-发生反应的氧化性质杂质)的纯度,过程如下:取0.36g试样溶于水,加入过量KI固体,充分反应,生成白色沉淀.用0.1000mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,到达滴定终点时,消耗Na2S2O3标准溶液20.00mL;反应的化学方程式为:2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,
①硫代硫酸钠滴定碘单质,利用碘单质遇淀粉变蓝选择指示剂为淀粉;终点时溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色,
故答案为:淀粉溶液;溶液蓝色褪去,且半分钟内不变色;
②CuCl2溶液与KI反应的离子方程式为2Cu2++4I-═2CuI↓+I2,故答案为:2Cu2++4I-═2CuI↓+I2
③依据2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI,2Cu2++4I-═2CuI↓+I2
得到       2Na2S2O3 ~2Cu2+
            2         2
0.1000mol/L×0.0200L  0.002mol
则CuCl2•2H2O的物质的量为:0.002mol,
试样中CuCl2•2H2O的质量百分数为$\frac{0.002mol/L×171g/mol}{0.36g}$×100%=95%,
故答案为:95%.

点评 本题考查Ksp计算和物质制备,为高频考点,侧重于学生的分析、计算能力的考查,注意利用平衡移动原理、氧化还原滴定分析解答,明确滴定过程的反应原理和计算方法是解本题的关键,注意加热灼烧CuCl2溶液和CuSO4溶液得到固体的区别,为易错点.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.下列物质的用途,利用氧化还原反应的是(  )
A.CO用于高炉炼铁
B.用稀盐酸除去热水瓶胆壁上的水垢(主要成分是CaCO3
C.用盐酸除铁锈(铁锈主要成分是Fe2O3
D.用小苏打(NaHCO3)治疗胃酸过多

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8.一小粒绿豆大小的金属钠投入100mL下列溶液中,会出现白色沉淀的是(  )
A.稀HClB.饱和NaOH溶液C.FeCl3溶液D.CuSO4溶液

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是(  )
A.0.1molAlCl3完全水解转化为氢氧化铝胶体,生成0.1NA个胶粒
B.28 g乙烯分子中含有极性共价键的数目为6NA
C.50mL18mol/L浓硫酸与足量的铜反应,生成SO2的分子数小于0.45NA
D.足量的铁与0.1molC12充分反应,转移的电子数为0.3NA

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.某校化学小组学生利用如图装置进行“氨的催化氧化及其产物验证”实验.(图中夹持装置已略去)

(1)装置B中盛放的试剂是碱石灰,用来吸收混合气体中的水汽.
(2)反应开始时,将装置C中铂丝加热到红热,撤去酒精灯,铂丝变暗.此时鼓入空气,铂丝又变红热.这是因为氨的催化氧化是放热反应.
(3)实验过程中,装置D中的导管容易生成无色晶体而堵塞.为了解决该问题,可以在活塞a后增加①(选填序号).
①盛有蒸馏水的洗气瓶    ②盛有浓盐酸的洗气瓶  ③盛有碱石灰的U形管
(4)反应一段时间后,装置E中的气体颜色应为红棕色.装置G的作用是吸收尾气防止污染空气.
(5)反应一段时间后,装置F中的紫色石蕊试液变红,其原因是(写出化学方程式)3NO2+H2O=2HNO3+NO.
(6)工业上合成氨的反应是:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g);△H=-92.2kJ•mol-1
①下列做法能够提高工业合成氨转化率的是(选填字母)ad
a.增大压强     b.升高温度   c.使用铁触媒  d.将生成的NH3及时从混合气体中分离出去
②工业合成氨时采用500℃左右的温度,主要是因为适当升高温度,使反应速率增大,在500℃左右时催化剂的活性最大.

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2.下列各组中两个溶液间的反应,均可用同一离子方程式表示的是(  )
A.CH3COOH和Na2CO3与CH3COOH和NaHCO3
B.AgNO3和HCl与Ag2SO3和HCl
C.BaCl2和Na2SO4 与Ba(OH)2与H2SO4
D.KOH和CH3COOH与Ba(OH)2与CH3COOH

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.按要求填空
(1)有关35Cl-,回答下列问题:所含质子数17;中子数18,电子数18;质量数35.该粒子的结构示意图35Cl、37Cl之间的关系是同位素.
(2)在实验室制备氯气的净化装置中,利用饱和食盐水除去HCl气体,用浓硫酸除去水蒸气,用氢氧化钠溶液溶液吸收多余的氯气.
(3)某实验中需要l mol/L的Na2CO3溶液230mL,配制时需要Na2CO326.5g.
(4)在一定条件下,21.6gA单质与1.2molCl2完全反应,生成0.8molAClx,则x=3,A的摩尔质量为27g/mol.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.用NA表示阿伏德罗常数,下列叙述正确的是(  )
A.物质的量浓度为0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl-个数为NA
B.常温常压下,1.06g Na2CO3含有的Na+离子数为0.01NA
C.通常状况下,NA个CO2分子占有的体积约为22.4L
D.氧气和臭氧的混合物16 g中约含有NA个氧原子

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.下列反应中,不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是:(  )
A.NH4Cl+NaOH $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ NaCl+H2O+NH3
B.Fe+CuSO4═Cu+FeSO4
C.CH4+2O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2+2H2O
D.2KMnO4 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ K2MnO4+MnO2+O2

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