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(本题共12分)六水合高氯酸铜 [Cu(C1O4)2 ·6H2O]是一种蓝色晶体,易溶于水,120℃时开始分解。实验室用硫酸铜的粗产品制备少量高氯酸铜晶体的流程如下:
已知:
离子 | 溶液pH值 | |
开始沉淀 | 沉淀完全 | |
Fe2+ | 7.6 | 9.6 |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
Cu2+ | 5.2 | 6.4 |
26.(A)某课外兴趣小组为了探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分,设计了如图装置。倾斜A使稀硫酸(足量)与固体M充分反应,待反应停止后,B装置增重,C装置中溶液无变化,反应后进入量气管气体的体积为VmL(已折算成标准状况)
由上述实验事实可知:
(1)①固体M中一定有的物质是______________(填化学式)
理由是_____________________________________________________________
②其中一种物质的质量可以确定为___________g(用代数式表示)。
(2)B装置的名称是________。
写出B装置中反应的离子方程式_______________________________________。
(3)C装置的作用是_________________________,如果实验中没有B装置,则C装置中产生的现象是____________________________________________________________。
(4)稀硫酸和固体M反应后溶液中还残留淡黄色固体,该固体是_____________,要分离出该固体,在实验操作中,除烧杯外还需要用到的玻璃仪器是_____________。
(5)通过进一步实验,测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和,产生这种现象的原因可能是_____________
a.M中有未反应的铁和硫
b.测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面
c.A中留有反应生成的气体
d.气体进入D装置前未用浓硫酸干燥
(B)
某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图),以环己醇制备环己烯
已知:
| 密度(g/cm3) | 熔点(℃) | 沸点(℃) | 溶解性 |
环已醇 | 0.96 | 25 | 161 | 能溶于水 |
环已烯 | 0.81 | -103 | 83 | 难溶于水 |
(1)制备粗品
将12.5 mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热
至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品。
①A中碎瓷片的作用是____________,导管B除了导气外还具有的作用是____________。
②试管C置于冰水浴中的目的是________________________________________________。
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等。加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在_________层(填上或下),分液后用_________(填入编号)洗涤。
a.KMnO4溶液 b.稀H2SO4 c.Na2CO3溶液
②再将环己烯按下图装置蒸馏,冷却水从_________口进入。蒸馏时要加入生石灰,目的是__________________。
③收集产品时,控制的温度应在_________左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是( )
a.蒸馏时从70℃开始收集产品
b.环己醇实际用量多了
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出
(3)以下区分环己烯精品和粗品的方法,合理的是_________。
a.用酸性高锰酸钾溶液
b.用金属钠
c.测定沸点
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
溶解度/g/100g水 | 18.5 | 20.8 | 26.3 | 32.8 | 40.1 | 48.4 | 52.4 | 50.9 | 43.7 |
物质 | 0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | 60℃ |
FeSO4?7H2O | 15.6 | 20.5 | 26.5 | 32.9 | 40.2 | 48.6 | - |
(NH4)2SO4 | 70.6 | 73.0 | 75.4 | 78.0 | 81.0 | - | 88.0 |
(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O | 12.5 | 17.2 | 21.0 | 28.1 | 33.0 | 40.0 | 44.6 |
从回收的含铜电缆废料中提取铜时,假若设计如下两种方案,回答有关问题。
方案甲:
方案乙:
(1)两个方案中,符合当前生产中绿色化学理念的是方案 ,理由是 方案第一步“灼烧”会产生污染空气的气体、粉尘、烟雾。
(2)方案乙中铜溶解生成蓝色溶液时发生反应的离子方程式为________________ _ ______。
(3)为了提高原料的利用率,最后一步所得浅绿色滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、自然干燥可得到一种结晶水合物的晶体。获得晶体后对其进行检测:
①先取a g的晶体进行脱水实验,获得无水固体为(a—1.26)g
②将无水固体溶于足量的水配成溶液后滴加1.00mol/L的氯化钡溶液,当滴加10.00mL溶液时,沉淀恰好完全。通过计算测知该晶体的化学式是 。
(4)氯化亚铜(CuCl)是重要的化工原料。国家标准规定合格的CuCl产品的主要质量指标为CuCl的质量分数大于96.5% 。工业上用硫酸铜等原料常通过下列反应制备CuCl :
2CuSO4+ Na2SO3 + 2 NaCl + Na2CO3=2 CuCl ↓+ 3 Na2SO4 + CO2↑
测定CuCl质量分数时先准确称取所制备的0.2500g CuCl样品置于一定量的0.5mol·L-1 FeCl3 溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L-1 Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗24.60mL Ce(SO4)2溶液。有关反应的离子方程式为:Fe 3++CuCl=Fe 2++Cu2++Cl- ,Ce4+ + Fe 2+ =Fe 3+ + Ce3+
计算上述样品中CuCl的质量分数为 。
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