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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)为了完成步骤I,可采用如下图所示的装置将粗铜转化为固体a。

在该实验中,加热A、C装置中的酒精灯时,应该先点燃_______装置的酒精灯,D装置的作用是
_______,C装置中生成的产物是_______。
(2)步骤II中的操作是:将步骤I中的固体加入到容器中,然后加入_______,固体完全溶解。
(3)步骤III中加入的试剂是H2O2,其目的是提高最终制备的氯化铜晶体的纯度,试写出有关反应的离子方程式______________。
(4) 步骤IV中应先加入某试剂,然后过滤得到滤液。为了调节溶液的pH只使Fe3+完全沉淀,加入的试剂是CuO粉末而不用氨水或NaOH溶液,其理由是_______。
(5)步骤V中,将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到CuCl2·2H2O晶体。现欲得到无水CuCl2,在实验室也可以采用上述装置完成CuCl2 ? 2H2O脱水得到无水CuCl2,则A装置中的两种化学试剂是_____。

(每空2分,共计14分)(1)A;吸收尾气;CuCl2、FeCl3  (2)稀盐酸
(3)H2O2+2Fe2+2H=2Fe3+2H2O
(4)加入的氨气或NaOH溶液引入杂质,且试剂的量不容易控制
(5)浓硫酸、氯化钠晶体(或浓盐酸)

解析试题分析:(1)由于装置中含有空气,在加热的条件下,空气能氧化单质铜。所以要首先加热A处的酒精灯,利用生成的氯气将空气排尽;由于氯气有毒,所以小于尾气处理,因此D装置中碱石灰的作用是吸收尾气;粗铜中含有铁,因此在加热的条件下,两种金属均能和氯气发生化合反应,所以C装置中生成的产物是CuCl2、FeCl3
(2)由于氯化铜和氯化铁在溶液中均发生水解反应,所以溶解固体使应该用稀盐酸溶解。
(3)双氧水具有氧化性,可以把溶液中的亚铁离子氧化生成铁离子而除去,反应的离子方程式是H2O2+2Fe2+2H=2Fe3+2H2O。
(4)根据流程可知,加入试剂的目的是用于调节pH以除去杂质铁离子。NaOH引入杂质钠离子,NH3?H2O会入杂质铵根离子,且二者的用量不容易控制,因此一般用氧化铜而不用氨水或氢氧化钠溶液。
(5)由于氯化铜水解生成氢氧化铜和氯化氢,所以在加热时应该在氯化氢中的气氛中完成,所以A装置的作用就是制备氯化氢,因此需要的两种化学试剂是浓硫酸和氯化钠晶体。
考点:考查物质的分离与提纯、氯气、氯化氢、氯化铜制备、尾气处理以及实验方案设计与评价等

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某研究性学习小组采用温和水溶液法,以CuCl2·2H2O和H2C2O4·2H2O为原料合成新颖结构的草酸铜晶体。为进一步探究草酸铜晶体的性质,现将草酸铜晶体在一定条件下加热分解,对所得气体产物和红色固体产物进行实验和研究。

Ⅰ、用以下装置检验气体产物的成分。

(1)C装置的作用是检验          ,D装置的作用是检验           。(用化学式回答)
(2)用PdCl2溶液检验CO时发生反应的化学方程式为______________________________;
(3)D、E两装置位置能否互换?为什么?_____________________________________。
(4)若需测定气体产物的含量,则A装置能很好地降低实验误差,在实验中,至少有____次使用到A装置,分别起什么作用?_____________________________。
Ⅱ、对固体产物的成分进行探究
①提出合理假设:
假设1:红色固体为Cu ;
假设2:红色固体为Cu2O ;
假设3:              
②设计实验方案证明你的假设(不要在答题卡上作答)
③实验过程
根据②中方案进行实验在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。

实验步骤
预期现象与结论
步骤1:
 
步骤2:
 
……
 
 

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4二主要流程如下:

(1)制备MgAl2O4过程中,高温焙烧时发生反应的化学方程式                          
(2)如图所示,过滤操作中的一处错误是                

判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是           。高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是           
(3)在25℃下,向浓度均为0.01 mol?L-1的MgCl2和AlCl3混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式______________(已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,Ksp[Al(OH)3]="3×10" -34。)
(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。

装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是         ;F中试剂的作用是          ;用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为                 _
(5)将Mg、Cu组成的1.96g混合物投入过量稀硝酸中,充分反应后,固体完全溶解时收集到还原产物NO气体0.896L(标准状况),向反应后的溶液中加入2mol/L的NaOH溶液80mL时金属离子恰好完全沉淀。则形成沉淀的质量为                       g。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

海洋约占地球表面积的71%,海水中化学资源的利用具有非常广阔的前景。
(1)目前世界上60%的镁是从海水中提取的,其主要步骤如下:

① 试剂①宜选用石灰乳且必须过量,过量的目的是               .
② 镁蒸气宜在   (填序号)气体冷却后得到镁锭

A.N2 B.CO2 C.Ar D.空气)
(2)工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如下:

某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去):

③A装置中通入a气体时,反应的离子方程式表示为:                         .
④A装置中通入a气体一段时间后,
停止通入,改通热空气。通入热空气的目的是:                                 .
⑤反应过程中,B装置中产生的两种主要阴离子为                            .
⑥C装置的作用是                                           

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某化学研究性学习小组拟对一种焰火原料(由两种短周期的常见金属单质组成的合金粉末)进行探究。请完成下列探究报告。
【探究目的】探究该焰火原料的组成
【资料检索】①Mg2检验方法:取2滴待检液,加入2滴2mol·L-1NaOH溶液,再加入1滴镁试剂(Ⅰ)染料(对硝基苯偶氮苯二酚)。若出现沉淀并吸附镁试剂(Ⅰ)染料呈天蓝色,表示待检液中含有Mg2。Ag、Cu2、Fe3、NH4会妨碍Mg2检出
②Mg(OH)2可溶于浓的氯化铵溶液,其他的常见不溶碱难溶于氯化铵
③很多合金是金属互化物,有确定的化学组成
【探究思路】①确定焰火原料所含金属种类;②测定焰火原料的化学式
【实验探究】
(1)甲同学进行了初步试验,实验步骤和实验现象如下。请填写下表。

试验序号
实 验 步 骤
实 验 现 象
结 论

取少量该焰火原料加入冷水
无明显现象
 ________________ 

取少量该焰火原料加入稀盐酸
完全溶解,有大量气体
 _________________ 
 
(2)乙同学取甲第②组实验的溶液,加入镁试剂(Ⅰ)染料,得出合金中不含镁。
乙的结论________________(选填“正确”或“错误”)。判断理由为                  
(3)丙同学设计实验方案,确定焰火原料中的金属种类,实验记录如下。

由丙的实验记录可知,该焰火原料是由_______和_________两种金属组成的合金;实验中滤液加入足量
氢氧化钠溶液后需煮沸,煮沸的理由是______________________________。
(4)丁同学利用丙同学的结论,设计如下图所示的实验步骤,确定合金组成。

问题讨论:
①能确定合金组成的数据组有______________(填写选项字母);
A.m、n            B.m、y         C.n、y
②若合金中相对原子质量较小的金属的物质的量分数为x,金属总物质的量为7mol,试在下图中作出y随x变化的曲线;

③当y=8.5mol时,该合金是一种金属互化物,其化学式为________________

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

废易拉罐的成分比较复杂,据查,铝易拉罐各部分成分及含量(质量百分含量)见表:

 
Si
Fe
Cu
Mn
Mg
Cr
Zn
Ti
Al
罐身/%
0.3
0.7
0.25
0.25
1.0~1.5
 
 
 
其余
罐盖/%
0.2
0.35
0.15
0.2~0.5
4.0~5.0
 
0.1
0.25
其余
拉环/%
0.2
0.35
0.15
0.2~0.5
3.0~4.0
0.1
0.25
0.1
其余
 
为了验证罐身的组成成分,进行了如下实验:
【实验仪器与药品】
仪器:酒精灯、烧杯、试管、试管夹、漏斗、滤纸、铁圈、玻璃棒、砂纸、剪刀
药品:易拉罐、去污粉、NaOH溶液、KSCN溶液、盐酸、镁试剂、高碘酸(H3IO6,弱酸)
【实验方案】
实验预处理:将剪好的易拉罐片用砂纸打磨,除去表面的涂料层,直到光亮后用去污粉清洗干净备用。
【实验过程】分别向试管a、b中加入少量上述易拉罐片,进行如下操作:

请填写下列空白:
(1)图中操作①②所用到的玻璃仪器有                             
(2)沉淀A的成分为              
(3)操作③观察到的现象为              ;反应的离子方程式为                 
                                      
(4)若试管a、b中取样相同,则分别加入足量的NaOH溶液、稀盐酸后,相同条件下理论上产生的气体体积V(a)       V(b)(填“>”、“<”或“=”)

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

实验室可以用MgCl2?6H2O为原料制备碳酸镁晶须,主要流程如下

试回答:
(1)操作1的名称是_______。
(2)上述反应过程要控制好温度,因为MgCO3置于水中长时间加热煮沸可完全生成Mg(OH)2,其原因是_____________________。
(3)另査阅文献,在加热煮沸时也可能生成碱式碳酸镁Mg5(OH)2(CO3)4·4H2O,写出该反应的化学方程式______________。
(4)某课题组为了确定MgCO3在水中长时间加热煮沸后所得的固体成分,进行如下研究。(注:Mg(OH)2, Mg5(OH)2(CO3)4.4H2O在煮沸时均不会分解)
①定性研究:请你完成下表中内容。

实验步骤
预期的实验现象和结论
取一定质量的固体样品             
                               
                               
                                       
                                        ,则固体产物为Mg(OH)2
 
②另取一定质量的固体,灼烧至恒重,能否通过固体质量的减少量来确定固体的成分?_______ (填“能”或“否”),理由是______________

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

工业上冶炼冰铜(mCu2O·nFeS)可得到粗铜,再以粗铜为原料制备硫酸铜晶体。

完成下列填空:
(1)气体A中的大气污染物可选用下列试剂中的       (填序号)吸收。
a. 浓H2SO4        b. 浓HNO3      c. NaOH溶液      d. 氨水
(2)用稀H2SO4 浸泡熔渣B,取少量所得溶液,滴加    (填物质名称)溶液后呈红色,说明溶液中存在Fe3+,检验溶液中还存在Fe2+的方法是   (注明试剂、现象)。

 

 
实验室可用图的装置完成泡铜冶炼粗铜的反应。


(3)泡铜冶炼粗铜的化学方程式是                            
(4)装置中镁带的作用是    。泡铜和铝粉混合物表面覆盖少量白色固体a,
a是  (填名称)。沙子能否换成水?  (填“能”或“不能”)。
(5)用滴定法测定CuSO4·5H2O的含量。取a g试样配成100 mL溶液,取20.00mL用c mol /L 滴定剂(H2Y2–,滴定剂不与杂质反应)滴定至终点,消耗滴定剂bmL,滴定反应:Cu2+ + H2Y2–=CuY2–+ 2H+。则CuSO4·5H2O质量分数的表达式是       
(6)下列操作会导致CuSO4·5H2O含量的测定结果偏高的是_____________。
a.滴定临近终点时,用洗瓶中的蒸馏水洗下滴定管尖嘴口的半滴标准液至锥形瓶中
b.滴定管用蒸馏水洗涤后,直接注入待测液,取20.00mL进行滴定
c.滴定前,滴定管尖端有气泡,滴定后气泡消失

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻中提取碘的流程如下:

(1)指出提取碘的过程中有关实验操作名称 ①         ③      
(2)写出过程②中有关反应的离子方程式                          
(3)提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是                     

A.乙酸 B.苯 C.四氯化碳 D.酒精
有机试剂
酒精
四氯化碳

乙酸
毒性




水溶性
与水以任意比互溶
与水互不相溶
与水互不相溶
与水以任意比互溶

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