分析 粗銅(含雜質(zhì)Fe)與Cl2反應(yīng)生成FeCl3和CuCl2,加稀鹽酸溶解,形成FeCl3和CuCl2溶液,且稀鹽酸能抑制FeCl3、CuCl2水解,溶液1中加入X調(diào)節(jié)溶液pH,得到溶液乙,經(jīng)過(guò)系列操作得到CuCl2.2H2O,故溶液2為CuCl2溶液,則調(diào)節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,過(guò)濾除去,加入的試劑X能和酸反應(yīng)提高溶液的pH值,且不能引進(jìn)新的雜質(zhì),則試劑X可以為CuO、Cu(OH)2等,向CuCl2溶液中加入SO2,SO2將CuCl2還原生成CuCl,自身被氧化生成SO42-,將CuCl2溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到CuCl2?2H2O,再經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體;
(1)分離固體和溶液采用過(guò)濾方法;用KSCN溶液或苯酚檢驗(yàn)鐵離子;
(2)氯化銅、氯化鐵水解生成HCl和氫氧化物,為防止氯化銅、氯化鐵水解,應(yīng)該加入稀鹽酸;
X能和氫離子反應(yīng)且不能引進(jìn)新的雜質(zhì);J是鐵離子轉(zhuǎn)化的沉淀,為氫氧化鐵;
(3)SO2與銅離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl白色沉淀和SO42-;
(4)①Cu在Cl2燃燒生成棕黃色煙;
②正極上ClO-得電子生成Cl-.
解答 解:粗銅(含雜質(zhì)Fe)與Cl2反應(yīng)生成FeCl3和CuCl2,加稀鹽酸溶解,形成FeCl3和CuCl2溶液,且稀鹽酸能抑制FeCl3、CuCl2水解,溶液1中加入X調(diào)節(jié)溶液pH,得到溶液乙,經(jīng)過(guò)系列操作得到CuCl2.2H2O,故溶液2為CuCl2溶液,則調(diào)節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,過(guò)濾除去,加入的試劑X能和酸反應(yīng)提高溶液的pH值,且不能引進(jìn)新的雜質(zhì),則試劑X可以為CuO、Cu(OH)2等,向CuCl2溶液中加入SO2,SO2將CuCl2還原生成CuCl,自身被氧化生成SO42-,將CuCl2溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾得到CuCl2?2H2O,再經(jīng)過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體;
(1)操作①是分離固體和液體混合物的操作,所以操作①的名稱是過(guò)濾,溶液2中若含有雜質(zhì)離子則是Fe3+,用KSCN溶液或苯酚檢驗(yàn),
故答案為:過(guò)濾;KSCN溶液或苯酚;
(2)氯化銅、氯化鐵中的金屬離子易水解,直接用水溶液配制溶液會(huì)產(chǎn)生渾濁,所以加入過(guò)量的鹽酸來(lái)溶解氯化銅、氯化鐵,以抑制氯化銅、氯化鐵水解;用于調(diào)節(jié)pH以除去溶液1雜質(zhì)可加試劑具有與酸反應(yīng),且不引入Cu2+之外的離子,故用CuO或Cu2(OH)或Cu2(OH)2CO3,調(diào)節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,過(guò)濾除去,且不能引入新雜質(zhì),
故答案為:抑制氯化銅、氯化鐵水解;c;
(3)根據(jù)信息可知:在加熱條件下,SO2與銅離子反應(yīng)生成CuCl白色沉淀和SO42-,其反應(yīng)的離子方程式為:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-;
故答案為:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-;
(4)①Cu與Cl2反應(yīng)產(chǎn)生大量棕黃色煙(CuCl2),則反應(yīng)時(shí)盛粗銅粉的試管中的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量棕黃色煙;
故答案為:產(chǎn)生大量棕黃色煙;
②反應(yīng)后,盛有NaOH溶液的廣口瓶中生成NaClO溶液,該溶液具有漂白、消毒作用,若用鋼鐵(含F(xiàn)e、C)制品盛裝該溶液會(huì)發(fā)生電化腐蝕,ClO-得電子作正極生成Cl-,則正極上的電極方程式為:ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-,
故答案為:ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-.
點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備,為高頻考點(diǎn),涉及物質(zhì)分離和提純、氧化還原反應(yīng)、離子檢驗(yàn)、原電池原理等知識(shí)點(diǎn),側(cè)重考查學(xué)生分析推斷及知識(shí)綜合運(yùn)用能力,明確化學(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)性質(zhì)及其差異性是解本題關(guān)鍵,注意分析流程圖中發(fā)生的反應(yīng)及分離提純方法,題目難度中等.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 1L 0.5 mol•L-1CuCl2溶液中含有Cu2+的個(gè)數(shù)為0.5NA | |
B. | 18 g重水(D2O)所含的電子數(shù)為10NA | |
C. | 25℃時(shí),pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH-數(shù)目為0.1NA | |
D. | 5NH4NO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2HNO3+4N2↑+9H2O反應(yīng)中,生成56g N2時(shí),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為3.75NA |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
金屬離子 | 開(kāi)始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Al3+ | 3.0 | 5.0 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
裝置 | 實(shí)驗(yàn)前/g | 實(shí)驗(yàn)后/g |
E | 22.6 | 42.4 |
F | 80.2 | 146.2 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:推斷題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | H2SO4的摩爾質(zhì)量是98g | |
B. | 1mol O2的體積是22.4L | |
C. | 18g H2O含有的原子總數(shù)為3NA | |
D. | 0.1 mol•L-1 BaCl2溶液中,Cl-的物質(zhì)的量濃度為0.1 mol•L-1 |
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