(15分)高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]易溶于水,120 ℃开始分解,常用于生产电极和作催化剂等。可由氯化铜通过下列反应制备:2CuCl2+2Na2C
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(15分)高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]易溶于水,120 ℃开始分解,常用于生产电极和作催化剂等。可由氯化铜通过下列反应制备:2CuCl2+2Na2CO3+H2O===Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑+4NaCl;Cu2(OH)2CO3+4HClO4+9H2O===2Cu(ClO4)2·6H2O+CO2↑。HClO4是易挥发的发烟液体,温度高于130 ℃易爆炸。下表列出相应金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1 mol·L-1):
金属离子
| 开始沉淀
| 沉淀完全
| Fe3+
| 1.1
| 3.2
| Fe2+
| 5.8
| 8.8
| Cu2+
| 4.7
| 6.7
| (1) 将CuCl2和Na2CO3用研钵分别研细,加入适量的沸水,搅拌,加热成蓝棕色溶液。静置、冷却、过滤、洗涤得蓝色Cu2(OH)2CO3沉淀。 ① 把反应物研细的目的是____________________。 ② 检验沉淀是否洗涤干净,应选用试剂是________。 (2) 向Cu2(OH)2CO3沉淀中滴加稍过量的HClO4小心搅拌,适度加热后得到蓝色Cu(ClO4)2溶液同时会产生大量的白雾。 ① 大量的白雾的成分是________(填化学式)。 ② 适度加热但温度不能过高的原因是____。 (3) 25 ℃时,若调节溶液pH=3,则溶液中的Fe3+的物质的量浓度为________。(已知25 ℃时,Fe(OH)3的Ksp=2.64×10-39) (4) 某研究小组欲用粗CuCl2固体(含Fe2+)制备纯净的无水氯化铜固体。请补充完整由粗CuCl2固体制备纯净的无水氯化铜固体的实验步骤(可选用的试剂:蒸馏水、稀盐酸、双氧水溶液和氨水):① 将粗CuCl2固体溶于蒸馏水,滴入少量的稀盐酸;② ________,过滤;③ 将滤液________,得到CuCl2·2H2O晶体;④ 将________,得到无水氯化铜固体。 |
答案
(1) ① 增大反应物之间的接触面积,使反应速率增大(其他合理答案均可)(2分) ② HNO3和AgNO3溶液(其合理答案均可)(2分) (2) ① HClO4(1分) ② 防止HClO4、Cu(ClO4)2分解(2分) (3) 2.64×10-6 mol·L-1(2分) (4) ② 加入适量双氧水溶液并充分混合,再加入适量氨水调节溶液pH至3.2~4.7(2分) ③ 加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥(2分) ④ CuCl2·2H2O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止(2分) |
解析
试题分析:(1)增大反应物之间的接触面积,使反应速率增大;反应生成沉淀和氯化钠,洗涤目的除去沉淀表面的氯化钠等杂质,所以检验洗涤液中是否含有氯离子即可,用HNO3和AgNO3溶液检验;(2)HClO4是易挥发的发烟液体,反应中挥发出形成白雾;产物和反应物HClO4、Cu(ClO4)2均不稳定,反应温度不宜过高防止它们分解;(3)Ksp=c(Fe3+) c3(OH-)=2.64×10-39,c(Fe3+)=2.64×10-6 mol·L-1;(4)该操作时物质的提纯,主要步骤是除去杂质,然后结晶,具体操作为先把亚铁离子氧化为铁离子,然后调节pH形成沉淀除去,再结晶得到CuCl2·2H2O晶体,由于CuCl2水解加热最终得到氧化铜,故需在氯化氢的氛围中加热除去结晶水。 但该题信息中没有给出氯化氢试剂。 |
举一反三
( 11分)乙醇的沸点是78℃,能与水以任意比混溶。乙醚的沸点为34.6℃,难溶于水,在饱和Na2CO3溶液中几乎不溶,乙醚极易燃烧。实验室制醚的反应原理是: 2CH3CH2OH H2O + CH3CH2—O—CH2CH3 (乙醚)
(1)甲图和乙图是两套实验室制乙醚的装置,选装置_______(填“甲”或“乙”)最合理,理由是_____________。 (2)反应液中应加入沸石,其作用是____________。 (3)反应中温度计的正确位置是水银球置于________________________。 (4)用上述装置乙制得的乙醚中可能含有大量的杂质,该杂质是__________,除去这种杂质的简易方法是________________________________。 (5)如果温度太高(如170℃),将会发生一个有机副反应,反应方程式为:____________________________________________。 |
下列实验操作不能达到预期实验目的的是
| 实验目的
| 实验操作
| A
| 鉴别乙酸乙酯和乙酸
| 分别加入饱和Na2CO3溶液
| B
| 比较Fe和Cu的金属活动性
| 分别加入浓硝酸
| C
| 比较H2O和乙醇中羟基氢的活泼性
| 分别加入少量Na
| D
| 比较I2在H2O和CCl4中的溶解度
| 向I2水中加入CCl4,振荡
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(15分)某研究小组设计如下装置分离CO和CO2的混合气体并探究CO还原氧化铜的产物和过氧化钠的性质。已知氯化钯(PdCl2)溶液遇CO气体会产生黑色沉淀(金属单质)。夹持装置未画出。
(题9图) (1)试剂X、Y的焰色反应均呈黄色,则X、Y可能是 、 . (2)连接装置、检验气密性并装好药品后,关闭分液漏斗活塞和K3,打开K1、K2,分离出CO,当观察到 现象时,可对C装置进行加热操作,反应产物为红色固体。 (3)查询资料获得以下信息:①Cu2O为红色固体;②常温下,Cu2+在溶液中稳定,Cu+易在酸性条件下发生反应:2Cu+ =Cu2++Cu。 甲、乙两组同学取上述红色固体(用M代表)进行实验,探究其成分:
组别
| 实验操作
| 实验现象或数据
| 结 论
| 甲
| ① 向a g M中加入一定量稀硫酸,充分搅拌; ② 继续滴加稀硫酸至过量, 充分反应.
| ①固体明显减少; ②仍然有一定量固体,溶液呈蓝色
| ①M中一定有Cu2O; ②M中一定有Cu.
| 乙
| 将甲实验后所得溶液过滤 将滤渣洗涤、干燥、称量
| 滤渣质量为g
| M为Cu和Cu2O的混合物
| (i)乙组同学认为甲组同学所得结论不可靠,其理由是 . (ii)甲组同学配合乙组同学进行了计算,认为乙组同学的结论是正确的,并得出M中Cu和Cu2O的物质的量之比是 . (4)C装置反应结束后,欲从混合气体中分离出CO2,需进行的主要操作是 .实验过程中D装置产生白色沉淀的离子方程式为 . (5)Z试剂为混有KI的苯溶液,则E装置中可能产生的现象是 . |
根据下列实验操作和现象所得出的结论不正确的是
选项
| 实验操作
| 实验现象
| 结论
| A
| 向等浓度且较稀的NaCl、KI混合 液中滴加AgNO3溶液
| 先出现黄色沉淀
| Ksp(AgCl)>Ksp(AgI)
| B
| 向溶液x中滴加浓NaOH溶液, 将湿润红色石蕊试纸置于试管口
| 试纸变蓝
| 原溶液中有NH4+
| C
| 溴乙烷与NaOH溶液共热后,加入 AgNO3溶液
| 未出现淡黄色沉淀
| 溴乙烷没有发生水解
| D
| 将SO2通入溴水中
| 溴水褪色
| SO2具有还原性
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下列说法正确的是A.配制100 mL 1.0 mol/L CuSO4溶液,可将25 g CuSO4·5H20溶于100 mL蒸馏水中 | B.将几根火柴头浸于水中,一段时间后取少量溶液于试管中,加AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液,若出现白色沉淀,说明含有氯元素 | C.用纸上层析法分离某些物质时,为了看到色斑,只有有色离子的物质才可以用纸层析法 | D.减压过滤时,吸滤瓶内液面高度将达到支管口时,应拔掉吸滤瓶上的橡皮管,并从吸滤瓶支管口倒出溶液 |
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