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(14分)氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)是重要的化工原料,可用作催化剂、消毒剂等。用孔雀石[主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物]制备氯化铜晶体,方案如下:

已知:有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH:

⑴酸溶时,为了提高浸取率可采取的措施有                。(写出一点)

⑵若溶液A含有的金属离子有Cu2、Fe2,则试剂①为Cl2,通入Cl2发生反应的离子方程式:                             

⑶加入试剂②的目的是调节pH至aa的范围是          

为避免引入杂质离子,试剂②可选用              

A.氨水             B.氧化铜           C.氢氧化铜         D.氢氧化钠

⑷由溶液C获得CuCl2·xH2O,实验操作依次是加热浓缩、冷却结晶、过滤和洗涤等操作。加热浓缩过程需加入少量盐酸的目的是:                                  

⑸工业生产过程会产生含Cu2的废水,向废水加入碱调节pH=8,沉降后废水中Cu2浓度为                mol/L。(已知Ksp[Cu(OH)2]=5.6×1020

⑹氯化亚铜(CuCl)也是一种重要的化工原料。

制备过程:向CuCl2溶液中通入一定量的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:                              

 

【答案】

(14分)

⑴粉碎孔雀石或适当升高温度或搅拌或适当提高酸的浓度

⑵2Fe2+Cl2 = 2Fe3+ 2Cl ⑶3.7~5.4  BC  

⑷抑制CuCl2 水解 ⑸ 5.6×10-8   

⑹ 2Cu2+2Cl+SO2+2H2O2CuCl↓+4H+SO42 (每空2分)

【解析】

试题分析:⑴酸溶时,为了提高浸取率可采取的措施有粉碎孔雀石或适当升高温度或搅拌或适当提高酸的浓度。

⑵若溶液A含有的金属离子有Cu2、Fe2,则试剂①为Cl2,使亚铁转化为三价铁,通入Cl2发生反应的离子方程式:2Fe2+Cl2 = 2Fe3+ 2Cl

⑶加入试剂②的目的是调节pH至aa的范围是3.7~5.4保证铁离子沉淀完全;

为避免引入杂质离子,试剂②可选用:氧化铜 ;氢氧化铜 。

⑷由溶液C获得CuCl2·xH2O,实验操作依次是加热浓缩、冷却结晶、过滤和洗涤等操作。加热浓缩过程需加入少量盐酸的目的是:抑制CuCl2 水解。

⑸工业生产过程会产生含Cu2的废水,向废水加入碱调节pH=8,C(OH-)=1×10-6所以沉降后废水中Cu2浓度=Ksp[Cu(OH)2]/C2(OH-)=5.6×10-8mol/L。(已知Ksp[Cu(OH)2]=5.6×1020

⑹氯化亚铜(CuCl)也是一种重要的化工原料。

制备过程:向CuCl2溶液中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。制备CuCl的离子方程式:2Cu2+2Cl+SO2+2H2O2CuCl↓+4H+SO42

考点:制备氯化铜晶体实验

点评:此题综合性较强,能够考查学生把所学知识运用到实际问题的能力。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2013?青岛一模)(Ⅰ)铜铁及其化合物在日常生活中应用广泛,某研究性学习小组用粗铜(含杂质Fe)与过量氯气反应得固体A,用稀盐酸溶解A,然后加试剂调节溶液的pH后得溶液B,溶液B经系列操作可得氯化铜晶体,请回答:
(1)固体A用稀盐酸溶解的原因是
防止铁盐、铜盐发生水解反应
防止铁盐、铜盐发生水解反应

(2)检验溶液B中是否存在Fe3+的方法是
取少量溶液B,滴加几滴KSCN溶液,若无明显现象则溶液中无Fe3+,若溶液变红色,则存在Fe3+
取少量溶液B,滴加几滴KSCN溶液,若无明显现象则溶液中无Fe3+,若溶液变红色,则存在Fe3+

(3)已知元素在高价态时常表现氧化性,若在酸性CuSO4溶液中加入一定量的Na2SO3和NaCl溶液,加热,生成CuCl沉淀,则生成CuCl的离子方程式是
2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O
  △  
.
 
2CuCl↓+SO42-+2H+
2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O
  △  
.
 
2CuCl↓+SO42-+2H+

(Ⅱ)(1)常温下,某同学将稀盐酸与氨水等体积混合,两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如表:
实验编号 氨水物质的量浓度
(mol?L-1
盐酸物质的量浓度
(mol?L-1
混合溶液pH
0.1 0.1 pH=5
C 0.2 pH=7
0.2 0.1 pH>7
请回答:从第①组情况分析,该组所得混合溶液中由水电离出的c(H+)=
1×10-5 mol?L-1
1×10-5 mol?L-1
mol?L-1;从第②组情况表明,C
0.2mol?L-1(选填“>”、“<”或“=”);
从第③组情况分析可知,混合溶液中c(NH4+
c(NH3?H2O)(选填“>”、“<”或“=”).
(2)写出以下四组溶液NH4+离子浓度由大到小的顺序
B
B
D
D
A
A
C
C
(填选项编号).
A.0.1mol?L-1 NH4Cl       B.0.1mol?L-1 NH4Cl和0.1mol?L-1 NH3?H2O
C.0.1mol?L-1 NH3?H2O   D.0.1mol?L-1NH4Cl和0.1mol?L-1 HCl.

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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品.某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按如图1所示流程制备氯化铜晶体(CuCl2?2H20).

(1)实验室采用如图2所示的装置,可将粗铜与Cl2反应转化为固体1(部分仪器和夹持装置已略去).
①装置B中发生反应的离子方程式是
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O

②有同学认为应在浓硫酸洗气瓶前增加吸收HCl的装胃,你认为是否必要
(填“是”或“否”).
(2)试剂X用以除去杂质,X可选用下列试剂中的
cd
cd
(填序号).
a. NaOH   b.NH3?H2O  c.CuO  d.Cu2(OH)2CO3  e.CuSO4
(3)在溶液2转化为CuCl2?2H2O的操作过程中,发现溶液颜色出蓝色变为绿色.小组同学欲探究其原因.
己知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:
Cu(H2O)42+(aq)(蓝色)+4Cl-(aq)?CuCl42-(aq)(黄色)+4H2O(l)
①上述反应的化学平衡常数表达式是K=
c(CuCl 42-  )
c[Cu(H2O) 42- ]?c4(Cl-)
c(CuCl 42-  )
c[Cu(H2O) 42- ]?c4(Cl-)
.若增大氯离子浓度,K值(填“增大”、“减小”或“不变”)
不变
不变

②取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能证明CuCl2溶液中有上述转化关系的是(填序号)
abc
abc

a.将Y稀释,发现溶液呈蓝色
b.在Y中加入NaCl固体,溶液变为绿色
c.取Y进行电解,溶液颜色最终消失
(4)如图3所示,用石墨电极电解CuCl2溶液,小组同学发现阴极碳棒上有红色和白色两种颜色的固体析出.有关文献资料表明,在铜和铜的化合物中Cu为紫红色,Cu2O为红色,CuCl为白色,它们都不溶于水.
①小组同学将阴极碳棒洗涤干净并干燥后,放入玻璃管中,按如图4所示连接装置.排净装置中的空气后,充分加热,并将一张湿润的蓝色石蕊试纸置于装置末端的导管口附近.实验中发现,碳棒上的白色物质消失,红色物质依然存在;无色硫酸铜不变色,蓝色石蕊试纸变为红色.根据上述现象,玻璃管中发生反应的化学方程式为
2CuCl+H2
  △  
.
 
2Cu+2HCl
2CuCl+H2
  △  
.
 
2Cu+2HCl

②电解CuCl2溶液时,阴极发生反应的电极方程式为
Cu2++2e-=Cu;Cu2++Cl-+e-=CuCl
Cu2++2e-=Cu;Cu2++Cl-+e-=CuCl

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2013?黄山一模)氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品.某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2?2H2O).

(1)实验室采用如图所示的装置,可将粗铜与Cl2反应转化为固体1(加热仪器和夹持装置已略去).

①仪器A的名称是
分液漏斗
分液漏斗

②装置B中发生反应的离子方程式是
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O

③如果浓盐酸不能顺利滴下,可能的原因是
没有打开分液漏斗活塞,或玻璃塞上凹槽与漏斗口侧面的小孔没有对齐.
没有打开分液漏斗活塞,或玻璃塞上凹槽与漏斗口侧面的小孔没有对齐.

④装置Ⅳ中盛装的试剂是
NaOH溶液
NaOH溶液
,其作用是
吸收多余的氯气
吸收多余的氯气

(2)在CuCl2溶液转化为CuCl2?2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为黄绿色.小组同学欲探究其原因.
已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:
Cu(H2O)42+(aq)+4Cl-(aq)?CuCl42-(aq)+4H2O(l)
蓝色           黄色
①上述反应的化学平衡常数表达式是K=
c(CuCl 42- )
c[Cu(H2O) 42+  ]?c4(Cl-)
c(CuCl 42- )
c[Cu(H2O) 42+  ]?c4(Cl-)

②现欲使溶液由黄色变成蓝色,请写出两种可采用的方法
a.
加水稀释
加水稀释
 b.
加硝酸银溶液
加硝酸银溶液

(3)由CuCl2溶液得到CuCl2?2H2O的过程中要加入盐酸的目的是
防止Cu2+水解
防止Cu2+水解

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年江苏省南通市海安县高二上学期期末考试化学试卷(带解析) 题型:实验题

(14分)氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)是重要的化工原料,可用作催化剂、消毒剂等。用孔雀石[主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物]制备氯化铜晶体,方案如下:

已知:有关金属离子从开始沉淀到沉淀完全时溶液的pH:

⑴酸溶时,为了提高浸取率可采取的措施有                。(写出一点)
⑵若溶液A含有的金属离子有Cu2、Fe2,则试剂①为Cl2,通入Cl2发生反应的离子方程式:                             
⑶加入试剂②的目的是调节pH至aa的范围是          
为避免引入杂质离子,试剂②可选用              

A.氨水B.氧化铜C.氢氧化铜D.氢氧化钠
⑷由溶液C获得CuCl2·xH2O,实验操作依次是加热浓缩、冷却结晶、过滤和洗涤等操作。加热浓缩过程需加入少量盐酸的目的是:                                  
⑸工业生产过程会产生含Cu2的废水,向废水加入碱调节pH=8,沉降后废水中Cu2浓度为                mol/L。(已知Ksp[Cu(OH)2]=5.6×10-20
⑹氯化亚铜(CuCl)也是一种重要的化工原料。
制备过程:向CuCl2溶液中通入一定量的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:                              

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