(15分)铜的氯化物是重要的化工原料,广泛地用作有机合成催化剂。实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料,某种制备铜的氯化物的流程如下。按要求回答下列问题:(1)操作

(15分)铜的氯化物是重要的化工原料,广泛地用作有机合成催化剂。实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料,某种制备铜的氯化物的流程如下。按要求回答下列问题:(1)操作

题型:不详难度:来源:
(15分)铜的氯化物是重要的化工原料,广泛地用作有机合成催化剂。
实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料,某种制备铜的氯化物的流程如下。

按要求回答下列问题:
(1)操作①的玻璃仪器有________________________,检验溶液2中是否含有杂质离子的操作是                  
(2)上述流程中,所得固体1需要加稀盐酸溶解,其理由是                       
溶液1可加试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的(填序号)___________。
a.NaHCO3     b.NH3·H2O     c.CuO     d.Cu2(OH)2CO3
(3)反应②是向溶液2中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。写出   
制备CuCl的离子方程式:                                                   
(4)现用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹省略)。

①按气流方向连接各仪器接口顺序是:a→               。实验大试管加热前要进行一步重要操作,其操作是                          
②反应时,盛粗铜粉的试管中的现象是                              
答案
(1)(3分,各1分)漏斗、烧杯、玻璃棒;取适量的溶液于试管中,加入几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色(2分)。
(2)抑制氯化铜、氯化铁水解(1分); cd(2分)
(3)2Cu2+2Cl+SO2+2H2O2CuCl↓+4H+SO42(2分)
(4)①dejhfgb(2分); 先通入氯气,用氯气赶走装置中的空气,当装置中都出现黄绿色之后再加热大试管(2分)
②产生大量棕黄色烟(1分)
解析

试题分析:(1)操作①是过滤,玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒;溶液2中若含有杂质离子则是Fe3+,检验溶液2中是否含有杂质离子Fe3+,取适量的溶液于试管中,加入几滴KSCN溶液,观察溶液是否变红色。
(2)氯化铜、氯化铁中的金属离子易水解,加入过量的酸可以抑制氯化铜、氯化铁水解;用于调节pH以除去溶液1杂质可加试剂具有与酸反应,且不引入Cu2+之外的离子,故用CuO或Cu2(OH)2CO3
(3)根据信息写反应:2Cu2+2Cl+SO2+2H2O2CuCl↓+4H+SO42
(4)①Cl2发生装置→除去HCl气体装置→干燥装置→制备装置→多余Cl2处理装置。即dejhfgb;实验大试管加热前要进行一步重要操作,先通入氯气,用氯气赶走装置中的空气,当装置中都出现黄绿色之后再加热大试管;②Cu与Cl2反应产生大量棕黄色烟(CuCl2)。
举一反三
(15分)阿司匹林(乙酰水杨酸,)是世界上应用最广泛的解热、镇痛和抗炎药。乙酰水杨酸受热易分解,分解温度为128~135℃。某学习小组在实验室以水杨酸(邻羟基苯甲酸)与醋酸酐[(CH3CO)2O]为主要原料合成阿司匹林,制备基本操作流程如下:

主要试剂和产品的物理常数
名称
相对分子质量
熔点或沸点(℃)

水杨酸
138
158(熔点)
微溶
醋酸酐
102
139.4(沸点)
反应
乙酰水杨酸
180
135(熔点)
微溶
请根据以上信息回答下列问题:
(1)制备阿司匹林时,要使用干燥的仪器的原因是________________。
(2)①合成阿司匹林时,最合适的加热方法是__________________________。
②加热后冷却,未发现被冷却容器中有晶体析出,此时应采取的措施是_________________。
③抽滤所得粗产品要用少量冰水洗涤,则洗涤的具体操作是____________________。
(3)另一种改进的提纯方法,称为重结晶提纯法。方法如下:

改进的提纯方法中加热回流的装置如图所示。

①使用温度计的目的是________________;
②此种提纯方法中乙酸乙酯的作用是________________,所得产品的有机杂质要比原方案少,原因是___________________________________。
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某种混合气体,可能含有N2、HCl和CO,把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热的CuO,气体体积都没有变化,经干燥后再通过足量的Na2O2固体,气体体积减少,最后通过灼热的铜网,经充分反应后,气体体积又减少,但还有剩余气体,以下对混合气体区分的判断,正确的是(    )
A.一定没有N2,CO和HCl中至少有一种
B.一定没有N2,CO和HCl都有
C.一定有N2,CO和HCl中至少有一种
D.一定有N2和HCl,肯定没有CO

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某化学小组在实验中利用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4,其工艺流程如下。

回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称为_________;操作Ⅱ一系列操作包括蒸发浓缩、________、过滤。
(2)实验室中煅烧碳酸钙时,盛放碳酸钙所用的仪器是________(填名称)。
(3)X物质为____(填化学式,下同),Y物质为____,可循环利用的物质的有_____。
(4)要测定所制得的硫酸铵纯度,取10.0g样品,完全溶于水,向溶液中滴加过量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥后称量固体的质量为16.31g。为避免引起误差,检验氯化钡溶液是否过量最好的试剂是_______,所制得硫酸铵的纯度为________。
(5)下列装置不能用于实验室制氨气的是__________(填序号)。

选择氨气的制取装置后,再用下列装置收集干燥的氨气,并制取硫酸铵溶液,连接的顺序(用接口序号字母表示)是:a接____,____接____,____接_____,____接_____。

上述装置中CCl4的作用是___________________。
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(14分)铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图:

已知:①4FeO•Cr2O3+8Na2CO3+7O28Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑;
②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑;
③Cr2CO72-+H2O2CrO42-+2H+
根据题意回答下列问题:
(1)固体X中主要含有      (填写化学式);要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,应该使用   ______________   (填写仪器或试剂名称)。
(2)酸化步骤用醋酸调节溶液pH<5,其目的是  _______________________
(3)操作Ⅲ有多步组成,获得K2Cr2O7晶体的操作依次是:加入KCl固体、蒸发浓缩、         、过滤、       、干燥。
(4)下表是相关物质的溶解度数据,操作III发生反应的化学方程式是:Na2Cr2O7 + 2KCl=K2Cr2O7 ↓+ 2NaCl,该反应在溶液中能发生的理由是_____________________________。
物质
KCl
NaCl
K2Cr2O7
Na2Cr2O7
溶解度(g/100g水)
0℃
28
35.7
4.7
163
40℃
40.1
36.4
26.3
215
80℃
51.3
38
73
376
 
(5)副产品Y主要含氢氧化铝,还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质,精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取n g样品,加入过量        ____ (填写试剂)、溶解、过滤、再       (填写试剂)、……灼烧、冷却、称量,得干燥固体m g。计算祥品中氢氧化铝的质量分数为    (用含m、n的代数式表示)。
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为回收利用废钒催化剂(含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣),科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺,主要流程如下:

部分含钒物质在水中的溶解性如下:
物质
VOSO4
V2O5
NH4VO3
(VO2)2SO4
溶解性
可溶
难溶
难溶
易溶
 
回答下列问题:
(1)工业由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法,该反应的氧化剂为_____________。
(2)滤液中含钒的主要成分为______________(填化学式)。
(3)该工艺中反应③的沉淀率(又称沉钒率)是回收钒的关键之一,该步反应的离子方程式____;沉钒率的高低除受溶液pH影响外,还需要控制氯化铵系数(NH4Cl加入质量与料液中V2O5的质量比)和温度。根据下图判断最佳控制氯化铵系数和温度为___________、_________℃。

(4)用硫酸酸化的H2C2O4溶液滴定(VO2)2SO4溶液,以测定反应②后溶液中含钒量,反应方程式为:2VO2++H2C2O4+2H+=2VOn+ + 2CO2↑+ mH2O,其中n、m分别为______________、________ 。
(5)全钒液流电池的电解质溶液为VOSO4溶液,电池的工作原理为:
电池放电时正极的电极反应式为                            
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