6.孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,還含少量鐵的化合物和硅的化合物.以孔雀石為原料可制備CuCl2•3H2O及純堿,流程如圖所示.

已知:溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三種金屬離子,且三種離子沉淀時(shí)的pH如表所示.回答下列問題.
金屬離子Fe3+Fe2+Cu2+
pH氫氧化物開始沉淀1.97.04.7
氫氧化物安全沉淀3.29.06.7
(1)E、H的化學(xué)式依次為CO2、NH4Cl.
(2)圖中“試劑1”若為H2O2,它在流程中的具體作用為Fe2+開始沉淀時(shí)的pH為7.0,此時(shí)Cu2+已完全沉淀.所以欲除去Cu2+中混有的Fe2+,利用雙氧水(也可用氯氣)先將其氧化為Fe3+
(3)加入CuO的作用是調(diào)節(jié)溶液pH,則pH的范圍為3.2≤pH<4.7.
(4)由溶液C獲得CuCl2•3H2O,需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等操作,洗滌CuCl2•3H2O晶體需要的主要玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗.

分析 向孔雀石中加入足量稀鹽酸,發(fā)生的反應(yīng)有Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑,溶液A只含Cu2+、Fe2+、Fe3+三種金屬離子,鐵的氧化物溶于稀鹽酸生成鐵鹽、亞鐵鹽和水,然后過濾得到的濾渣中含有Si的氧化物,溶液A中含有含有鐵鹽和亞鐵鹽及CuCl2,氣體E為CO2,將氣體CO2、氣體F和飽和食鹽水混合得到氮肥H和物質(zhì)G,根據(jù)元素守恒知F為NH3,氮肥H為NH4Cl,加熱G得到純堿,則G為NaHCO3;向溶液A中加入試劑1得到溶液B,向溶液B中加入CuO并過濾得到濾液C和沉淀D,從溶液C中能得到CuCl2.3H2O,則沉淀D應(yīng)該含有鐵元素,CuO的目的是調(diào)節(jié)溶液的pH,使Fe 3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,根據(jù)元素守恒知,B中含有Fe3+、Cu2+,則試劑1的目的是將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+且不能引進(jìn)雜質(zhì),應(yīng)該選取雙氧水或氯水;
(1)根據(jù)以上分析E、H的化學(xué)式依次為CO2、NH4Cl;
(2)圖中“試劑1”若為H2O2,能將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+且不能引進(jìn)雜質(zhì),以便在Cu(OH)2沉淀之前,通過調(diào)節(jié)溶液pH使Fe(OH)3沉淀完全;
(3)加入CuO作用是調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀予以分離,且不能沉淀氫氧化銅沉淀;
(4)從溶液中獲取晶體,應(yīng)該采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法得到較純凈的晶體,洗滌CuCl2•3H2O晶體需要的主要玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗.

解答 解:(1)向孔雀石中加入足量稀鹽酸,發(fā)生的反應(yīng)有Cu2(OH)2CO3+4HCl=2CuCl2+3H2O+CO2↑,E為氣體為CO2,將氣體CO2、氣體F和飽和食鹽水混合得到氮肥H和物質(zhì)G,根據(jù)元素守恒知F為NH3,氮肥H為NH4Cl,
故答案為:CO2;NH4Cl;
(2)Fe2+開始沉淀時(shí)的pH為7.0,此時(shí)Cu2+已完全沉淀.所以欲除去Cu2+中混有的Fe2+,利用雙氧水(也可用氯氣)先將其氧化為Fe3+,圖中“試劑1”選用H2O2,H2O2具有氧化性,在該反應(yīng)中作氧化劑,亞鐵離子具有還原性,發(fā)生H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H20,H2O2與Fe2+反應(yīng)生成的H20為溶劑無(wú)污染,不會(huì)引入新的雜質(zhì)離子,
故答案為:Fe2+開始沉淀時(shí)的pH為7.0,此時(shí)Cu2+已完全沉淀.所以欲除去Cu2+中混有的Fe2+,利用雙氧水(也可用氯氣)先將其氧化為Fe3+. 
 (3)氫氧化物完全沉淀:Fe3+pH為3.2,氫氧化物開始沉淀Cu2+pH為4.7,加入CuO作用是調(diào)節(jié)溶液pH,使Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀予以分離,且不能沉淀氫氧化銅沉淀,所以pH取值范圍為3.2≤pH<4.7,
故答案為:3.2≤pH<4.7;
(4)為防止結(jié)晶水失水,結(jié)晶水合物通常采用降溫結(jié)晶,由溶液C獲得CuCl2•3H2O,從溶液中獲取晶體,應(yīng)該采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法得到較純凈的晶體,晶體的洗滌方法:向漏斗中加水至浸沒晶體,待水自然流干后,再重復(fù)2-3次,洗滌CuCl2•3H2O晶體需要的主要玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗,
故答案為:冷卻結(jié)晶;玻璃棒、漏斗.

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備及物質(zhì)分離和提純,為高考高頻點(diǎn),側(cè)重考查學(xué)生分析、計(jì)算及實(shí)驗(yàn)操作能力,關(guān)鍵是明確實(shí)驗(yàn)原理及基本操作方法,知道流程圖中發(fā)生的反應(yīng)及操作方法是解答的關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

8.下表數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)物質(zhì)的熔點(diǎn),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( 。
編號(hào)
物質(zhì)AlF3AlCl3BCl3NCl3
熔點(diǎn)/℃1291160-107-40
A.BCl3、NCl3分子中各原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
B.NCl3中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)比BCl3中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)多
C.AlF3、AlCl3都是強(qiáng)電解質(zhì),但晶體類型不同
D.BCl3為平面正三角形分子,故它是由極性鍵構(gòu)成的非極性分子

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

9.工業(yè)合成氨是利用氮?dú)夂蜌錃庠谝欢l件下反應(yīng)生成的.氨是重要的工業(yè)原料.請(qǐng)回答下列問題:
(1)氮元素在周期表中的位置是第2周期ⅤA族;氮原子結(jié)構(gòu)示意圖為;
(2)寫出氨分子的電子式;指出分子中化學(xué)鍵是共價(jià)鍵(填‘離子鍵’或‘共價(jià)鍵’).
(3)寫成合成氨的化學(xué)方程式:N2+3H2$?_{高溫高壓}^{催化劑}$2NH3;該反應(yīng)是放熱反應(yīng),則相同條件下“1molN2和3molH2”的能量與“2molNH3”的能量較高的是1molN2和3molH2

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

6.某課外活動(dòng)小組用如圖所示裝置制取氯水,并向盛有飽和氯水的燒杯中加入碳酸鈣,以提高次氯酸的濃度(圖中分液漏斗A中盛濃鹽酸,B是二氧化錳).
試回答:
(1)燒杯內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(2)向盛有飽和氯水的燒杯中加入碳酸鈣,會(huì)產(chǎn)生碳酸鈣溶解,有氣泡冒出現(xiàn)象;
(3)本方法可提高次氯酸的濃度的理由氯水中存在Cl2+H2O?HCl+HClO,HCl與碳酸鈣反應(yīng),促進(jìn)平衡正向移動(dòng);
(4)取加入碳酸鈣后燒杯中清液,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①該清液滴在有色布條上有極強(qiáng)的漂白作用;
②該清液中滴加碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀;
③該清液中滴加鹽酸可產(chǎn)生大量氣體;
④該清液加熱后變渾濁并產(chǎn)生大量氣體.
現(xiàn)通過上述實(shí)驗(yàn),寫出氯水和碳酸鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaCO3+2Cl2+H2O=CaCl2+Ca(HCO32+2HClO;
(5)已知:K1(H2CO3)>Ka(HClO)>K2(H2CO3),向NaClO溶液中通入少量CO2的化學(xué)方程式為:CO2+NaClO+H2O=NaHCO3+HClO.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

1.某研究小組模擬工業(yè)上以黃鐵礦為原料制備硫酸的第一步反應(yīng)如下:
4FeS2+11O2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe2O3+8SO2 進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn),并測(cè)定該樣品中FeS2樣品的純度(假設(shè)其它雜質(zhì)不參與反應(yīng)).
實(shí)驗(yàn)步驟:稱取研細(xì)的樣品4.000g放入上圖b裝置中,然后在空氣中進(jìn)行煅燒.為測(cè)定未反應(yīng)高錳酸鉀的量(假設(shè)其溶液體積保持不變),實(shí)驗(yàn)完成后取出d中溶液10mL置于錐形瓶里,用0.1000mol/L草酸(H2C2O4)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定.
(已知:5SO2+2KMnO4+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
請(qǐng)回答下列問題:
(1)稱量樣品質(zhì)量能否用托盤天平不能(填“能”或“不能”),取出d中溶液10mL需要用D準(zhǔn)確量。ㄌ钚蛱(hào))
A.容量瓶     B.量筒    C.堿式滴定管    D.酸式滴定管
(2)上述反應(yīng)結(jié)束后,仍需通一段時(shí)間的空氣,其目的是促進(jìn)裝置中的二氧化硫氣體全部吸收
(3)已知草酸與高錳酸鉀酸性溶液作用有CO2和Mn2+等物質(zhì)生成,則滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O﹔判斷滴定到達(dá)終點(diǎn)的方法是滴入最后一滴草酸溶液,溶液由紫紅色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù).
(4)已知滴定管初讀數(shù)為0.10mL,末讀數(shù)如圖1所示,消耗草酸溶液的體積為15.00mL,
下列操作會(huì)導(dǎo)致該樣品中FeS2的純度測(cè)定結(jié)果偏高的是C(填序號(hào)).
A.盛標(biāo)準(zhǔn)溶液的滴定管用蒸餾水洗滌后未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗就裝液滴定
B.錐形瓶用蒸餾水洗滌后未用待測(cè)液潤(rùn)洗
C.讀取標(biāo)準(zhǔn)液讀數(shù)時(shí),滴定前平視,滴定到終點(diǎn)后俯視
D.滴定前滴定管尖嘴處有氣泡未排除,滴定后氣泡消失
(5)該樣品中FeS2的純度為90%.
(6)若用圖2裝置替代上述實(shí)驗(yàn)裝置d,同樣可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖洽冢ㄌ罹幪?hào)).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

11.1,2-二溴乙烷可做汽油抗爆劑的添加劑,常溫下它是無(wú)色液體,密度是2.18g/cm3,沸點(diǎn)131.4℃,熔點(diǎn)9.79℃,不溶于水,易溶于醇、醚、丙酮等有機(jī)溶劑.在實(shí)驗(yàn)室中可以用下圖所示裝置制備1,2二溴乙烷.其中分液漏斗和燒瓶a中裝有乙醇和濃硫酸的混合液,試管d中裝有液溴(表面覆蓋少量水).

(1)寫出試管d中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br.
(2)b裝置的作用是安全瓶,防止倒吸,b裝置也可以檢查實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管d是否發(fā)生堵塞.請(qǐng)寫出發(fā)生堵塞時(shí)瓶b中的現(xiàn)象錐形瓶?jī)?nèi)液面下降,玻璃管中的水面會(huì)上升,甚至溢出.
(3)容器c中NaOH溶液的作用是:除去乙烯中帶出的酸性氣體(或二氧化碳、二氧化硫).
(4)某學(xué)生做此實(shí)驗(yàn)時(shí),使用一定量的液溴,當(dāng)溴全部褪色時(shí),所消耗乙醇和濃硫酸混合液的量比正常情況下超出許多,如果裝置的氣密性沒有問題,試分析其可能的原因①乙烯產(chǎn)生(或通過液溴)速度過快,
②實(shí)驗(yàn)過程中,乙烯和濃硫酸的混合液沒有迅速達(dá)到170℃(或?qū)憽翱販夭划?dāng)”也可以).

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

18.用如圖示裝置制取PCl3,在E中放入足量白磷,將氯氣不間斷地通入E,氯氣與白磷就會(huì)發(fā)生反應(yīng),并放出熱量(溫度高于75℃).已知:PCl3和PCl5遇水強(qiáng)烈反應(yīng),它們?nèi)鄯悬c(diǎn)數(shù)據(jù)如下:
熔點(diǎn)沸點(diǎn)
PCl3-112℃75℃
PCl5148℃200℃
(1)檢查該裝置氣密性的方法是H接一導(dǎo)管放入水槽,然后微熱圓底燒瓶B,若導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡,撤燈后導(dǎo)管中形成水柱,說(shuō)明裝置氣密性良好.
(2)若發(fā)現(xiàn)C中氣泡產(chǎn)生過猛,需要進(jìn)行的操作的關(guān)鍵是用分液漏斗控制滴加液體的量或滴加速率.
(3)前期P過量生成三氯化磷,后期氯氣過量生成五氯化磷,從PCl3和PCl5的混合物中分離出PCl3的最佳方法是a(選填序號(hào)).
a.蒸餾  b.分液   c.升華
(4)生成的PCl3在G中收集,則F中盛有冷水,作用是使得三氯化磷液化.
(5)C、D、H所盛的試劑分別是:C飽和食鹽水;D濃硫酸;H堿石灰.
(6)如果E中反應(yīng)放熱較多,G處的導(dǎo)管可能發(fā)生堵塞,其原因是五氯化磷蒸汽冷卻后變成固體.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

15.環(huán)己酮是重要化工原料,是制造尼龍、己內(nèi)酰胺和己二酸的主要中間體.實(shí)驗(yàn)室常用鉻酸氧化環(huán)己醇制備,但鉻酸較貴且污染環(huán)境.某化學(xué)興趣嘗試用中學(xué)化學(xué)更常見的次氯酸鈉代替鉻酸制備環(huán)己酮.有關(guān)物質(zhì)信息、實(shí)驗(yàn)流程及實(shí)驗(yàn)裝置如下:
環(huán)己酮:無(wú)色或淺黃色透明液體,有強(qiáng)烈的刺激性臭味,密度(相對(duì)水=1):0.95,熔點(diǎn):-45℃,沸點(diǎn):155℃,溶解度(100mL H2O):2.4g(31℃).
主反應(yīng):

(1)回答下列問題:儀器A的名稱是三頸燒瓶.
(2)在反應(yīng)開始的5min,為了將體系溫度維持在30~35℃,除了用冰水浴冷卻外,采取的措施還有攪拌器攪拌、緩慢滴加NaClO溶液.
(3)加入足量的飽和NaHSO3溶液時(shí)發(fā)生主要反應(yīng)是ClO-+HSO3-═Cl-+H++SO42-(用離子方程式表示).
(4)①在實(shí)驗(yàn)流程兩次蒸餾中都用到沸石防暴沸,下列關(guān)于沸石的說(shuō)法正確的是AD.
A.實(shí)驗(yàn)室沸石也可用碎瓷片等代替
B.如果忘加沸石,可速將沸石加至將近沸騰的液體中
C.當(dāng)重新進(jìn)行蒸餾時(shí),用過的沸石可繼續(xù)使用
D.沸石為多孔性物質(zhì),可使液體平穩(wěn)地沸騰
②為將餾出液的pH調(diào)至中性,可以加入的試劑是BD.
A.稀鹽酸    B.無(wú)水碳酸鈉     C.濃硫酸     D.氫氧化鈉固體
(5)調(diào)節(jié)pH后還需加入精制食鹽,其目的是降低環(huán)己酮的溶解度,有利于環(huán)己酮分層,“取有機(jī)層”時(shí)使用的主要儀器是分液漏斗.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

16.4,7-二甲基香豆素(熔點(diǎn):132.6℃)是一種重要的香料,廣泛分布于植物界中,由間-甲苯酚為原料的合成反應(yīng)如下:

實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖:

主要實(shí)驗(yàn)步驟:
步驟1:向裝置a中加入60mL濃硫酸,并冷卻至0℃以下,攪拌下滴入間-甲苯酚30mL(0.29mol)和乙酰乙酸乙酯26.4mL (0.21mol)的混合物.
步驟2:保持在10℃下,攪拌12h,反應(yīng)完全后,將其倒入冰水混合物中,然后抽濾、水洗得粗產(chǎn)品
步驟3:粗產(chǎn)品用乙醇溶解并重結(jié)晶,得白色針狀晶體并烘干,稱得產(chǎn)品質(zhì)量為33.0g.
(1)簡(jiǎn)述裝置b中將活塞上下部分連通的目的平衡上下氣壓,使漏斗中液體順利流下.
(2)濃H2SO4需要冷卻至0℃以下的原因是防止?jié)釮2SO4將有機(jī)物氧化或炭化.
(3)反應(yīng)需要攪拌12h,其原因是使反應(yīng)物充分接觸反應(yīng),提高反應(yīng)產(chǎn)率.
(4)本次實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率為89.0%(百分?jǐn)?shù)保留一位小數(shù)).
(5)實(shí)驗(yàn)室制備乙酸乙酯的化學(xué)反應(yīng)方程式CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O,用飽和的碳酸鈉溶液(填藥品名稱)收集粗產(chǎn)品,用分液(填操作名稱)的方法把粗產(chǎn)品分離.

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