(13分)CuCl2常用于顏料、木材防腐等工業(yè),并用作消毒劑、媒染劑、催化劑。工業(yè)上用粗制的氧化銅粉末(含雜質(zhì)FeO和SiO2)來制取無水CuCl2的流程如下:

已知:Fe3+、Fe2+、Cu2+ 轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氫氧化物,開始沉淀和沉淀完全時的pH如下表:

離子符號

Fe3+

Fe2+

Cu2+

氫氧化物開始沉淀時的pH

2.5

7.0

4.7

氫氧化物完全沉淀時的pH

3.2

9.7

6.7

(1)第②步反應(yīng)的離子方程式為 。

(2)濾渣A的成分有 (填化學(xué)式),檢驗濾液C中的Fe3+ 離子是否除盡的方法是 。

(3)第④步蒸發(fā)操作必要的儀器有鐵架臺(含鐵圈)、坩堝鉗、石棉網(wǎng)、 。需要在氯化氫氣流中蒸干制取無水氯化銅的原因是 。

(4)稱取30.250g已制得的無水CuCl2產(chǎn)品(含少量FeCl3雜質(zhì)),溶于水中,加入過量的鐵粉充分反應(yīng)后過濾,得250mL濾液,量取25.00mL濾液于錐形瓶中,用0.100molL-1酸性KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液體積平均為46.00mL,則該無水CuCl2產(chǎn)品中CuCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 (用小數(shù)表示,計算結(jié)果保留2位小數(shù))。

(1) 2Fe2++Cl2==2Fe3++2 Cl-(2分) (2) SiO2(2分)取濾液C少量于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,若溶液變?yōu)檠t色,證明濾液C中的Fe3+ 離子未除盡,反之已除盡(其他合理答案也可)(2分)

(3)酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒(3分);氯化氫可抑制CuCl2的水解(2分) (4)0.89(2分)

【解析】

試題分析:(1)粗氧化銅中的氧化銅和氧化亞鐵均與鹽酸反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵,二氧化硅不反應(yīng),則濾渣A是二氧化硅。氯氣具有強氧化性,能與氯化亞鐵反應(yīng)生成氯化鐵,則第②步反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-。

(2)濾渣A的成分有SiO2。溶液B中還原氯化鐵、氯化銅。通過調(diào)節(jié)pH使溶液中的氯化鐵轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀而分離,即濾渣C是氫氧化鐵。由于鐵離子能與KSCN溶液反應(yīng)顯紅色,則檢驗濾液C中的Fe3+ 離子是否除盡的方法是取濾液C少量于試管中,滴加幾滴KSCN溶液,若溶液變?yōu)檠t色,證明濾液C中的Fe3+ 離子未除盡,反之已除盡。

(3)第④步蒸發(fā)操作必要的儀器有鐵架臺(含鐵圈)、坩堝鉗、石棉網(wǎng)、酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒。由于氯化銅在溶液中水解生成氫氧化銅和氯化氫,所以需要在氯化氫氣流中蒸干制取無水氯化銅的原因是氯化氫可抑制CuCl2的水解。

(4)設(shè)樣品中氯化銅與氯化鐵的物質(zhì)的量分別是xmol與ymol,鐵與氯化銅在溶液中發(fā)生置換反應(yīng)生成銅和氯化亞鐵,氯化鐵也能與鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵,則根據(jù)反應(yīng)式可知生成的氯化亞鐵的物質(zhì)的量是xmol+1.5ymol。氯化亞鐵能被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成鐵離子,所以根據(jù)電子得失守恒可知x+1.5y=0.1×0.046×5×10。又因為135x+162.5y=30.250,解得x=0.2mol,所以該無水CuCl2產(chǎn)品中CuCl2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

考點:考查物質(zhì)制備工藝流程圖的分析與應(yīng)用

練習(xí)冊系列答案
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在溫度t1和t2下,鹵素單質(zhì)X2(g)和H2反應(yīng)生成HX的化學(xué)平衡常數(shù)如下表,僅根據(jù)下表數(shù)據(jù)不能判斷的是

A.已知t2>t1,HX的生成反應(yīng)為放熱反應(yīng)

B.在相同條件下, X2平衡轉(zhuǎn)化率:F2>Cl2

C.X2與H2反應(yīng)的劇烈程度隨著原子序數(shù)遞增逐漸減弱

D.HX的穩(wěn)定性:HBr>HI

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下列說法不正確的是

A.丙烯和丙烷可用Br2的CCl4溶液來區(qū)別

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NaCl是海水中提取出來的一種重要物質(zhì),除食用外,它還是一種工業(yè)原料,下列以NaCl為原料的產(chǎn)品(或物質(zhì))是

①燒堿 ②純堿 ③金屬鈉 ④氯氣 ⑤鹽酸

A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①②③⑤ D.①②④⑤

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A.Al2O3屬于兩性氧化物 B.液氯屬于混和物

C.Na2SiO3屬于強電解質(zhì) D.純堿屬于鹽

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液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小,無需氣體存儲裝置等優(yōu)點。一種以肼(N2H4)為燃料的電池裝置如下圖裝置①。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑,KOH作為電解質(zhì)。下列有關(guān)敘述不正確的是

A.該燃料電池負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)為:N2H4+4OH-4e-==N2↑+4H2O

B.用該燃料電池作為裝置②的直流電源,產(chǎn)生7.1g Cl2至少需加入0.5 mol N2H4

C.該燃料電池中,電子從左側(cè)電極經(jīng)外電路流向右側(cè)電極,溶液OH-遷移到左側(cè)

D.該燃料電池的電極材料應(yīng)采用多孔導(dǎo)電材料,以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量,并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸

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常溫下,下列各組物質(zhì)中,Y既能與X反應(yīng),又能與Z反應(yīng)的是

選項

X

Y

Z

N2

Mg

CO2

KOH溶液

SiO2

氫氟酸

O2

N2

H2

稀硝酸

Fe

FeCl3溶液

A.①② B.①③ C.②③ D.②④

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Ⅰ.實驗室常見的幾種氣體發(fā)生裝置如圖A、B、C所示:

(1)實驗室可以用B或C裝置制取氨氣,如果用B裝置制取氨氣其化學(xué)反應(yīng)方程式為 。

(2)氣體的性質(zhì)是選擇氣體收集方法的主要依據(jù)。下列性質(zhì)與收集方法無關(guān)的是_______________(填序號,下同)。

①密度 ②顏色 ③溶解性 ④熱穩(wěn)定性 ⑤與氧氣反應(yīng)

(3)若用A裝置與D裝置相連制取并收集X氣體,則X可以是下列氣體中的________。

①CO2 ②NO ③Cl2 ④H2 ⑤HCl

其中在D裝置中連接小燒杯的目的是____________________。

Ⅱ.某小組以CoCl2·6H2O、NH4Cl、H2O2、濃氨水為原料,在活性炭催化下,合成了橙黃色晶體X。為確定其組成,進行如下實驗 。

(1)經(jīng)測定,樣品X中鈷、氨和氯的物質(zhì)的量之比為1∶6∶3,鈷的化合價為________,制備X的化學(xué)方程式為______________________________________;

(2)氨的測定:精確稱取w g X,加適量水溶解,注入如圖所示的三頸瓶中,然后逐滴加入足量10%NaOH溶液,通入水蒸氣,將樣品液中的氨全部蒸出,用V1 mL cl mol·L-1的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液吸收。蒸氨結(jié)束后取下接收瓶,用c2 mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定過剩的HCl,到終點時消耗V2 mL NaOH溶液。

氨的測定裝置(已省略加熱和夾持裝置)

①裝置中安全管的作用原理是__________________________________________。

②樣品中氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為________。

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下圖是一氧化碳空氣燃料電池的工作原理示意圖,a、b均為惰性電極。下列敘述中,正確的是

A.a(chǎn)電極發(fā)生還原反應(yīng),b電極發(fā)生氧化反應(yīng)

B.a(chǎn)電極的電極反應(yīng)式為:CO+4OH-+2e-=CO2+2H2O

C.A處通入的是空氣,B處通入的是CO

D.用這種電池作電源精煉銅,若陰極質(zhì)量增加6.4 g,則至少消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO 2.24 L

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