Question

（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                   ；

（2）检验溶液B中是否存在Fe³⁺的方法是          ；

（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                    ；

（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如下表：

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
①	0.1	0.1	pH=5
②	C	0.2	pH=7
③	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⁺)＝    mol·L^－1；从第②组情况表明，C          0.2 mol·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   >   >    >  （填选项编号）。

A．0.1mol·L^－1NH₄Cl

B．0.1mol·L^－1NH₄Cl和0.1mol·L^－1NH₃·H₂O

C．0.1mol·L^－1NH₃·H₂O

D．0.1mol·L^－1NH₄Cl和0.1mol·L^－1HCl

 

Answer 1

【答案】

（共13分）（Ⅰ）（1)防止铁盐、铜盐发生水解反应（2分）

（2）取少量溶液B，滴加几滴KSCN溶液（1分），若无明显现象则溶液中无Fe³⁺，若溶液变红色，则存在Fe³⁺（1分）；    （3） 2Cu^2＋+SO₃^2－+2Cl^－+H₂O2CuCl↓+SO₄^2－+2H^＋  （2分）

（Ⅱ）（1） 1×10^—5 mol·L^－1  （2分）；＞ （1分） ；＞（2分）    （2） B＞D＞A＞C （2分）

【解析】

试题分析：（Ⅰ）（1)固体A是氯化铜和氯化铁，溶于水金属阳离子水解，所以固体A用稀盐酸溶解的原因是防止铁盐、铜盐发生水解反应。

（2）铁离子检验一般用KSCN溶液，所以检验溶液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⁺。

（3）反应中生成CuCl沉淀，这说明硫酸铜得到电子做氧化剂，亚硫酸钠是还原剂被氧化生成硫酸钠，所以该反应的离子方程式是2Cu^2＋+SO₃^2－+2Cl^－+H₂O2CuCl↓+SO₄^2－+2H^＋。

（Ⅱ）（1）实验①中氨水和盐酸恰好反应生成氯化铵，NH₄^＋水解溶液显酸性。所以该组所得混合溶液中由水电离出的c(H⁺)＝1×10^—5mol/L。实验②中溶液显中性，由于氨水和盐酸恰好反应生成氯化铵，NH₄^＋水解溶液显酸性，所以要使溶液显中性，氨水一定是过量的，即c＞0.2mol/L。实验③中氨水过量，混合液是氨水和氯化铵的混合液，且二者的浓度相等。由于溶液显碱性，这说明氨水的电离程度大于NH₄^＋的水解程度，因此混合溶液中c(NH₄⁺)＞c(NH₃·H₂O)。

（2）氨水是弱碱，因此C中NH₄⁺离子浓度最小。NH₄^＋水解溶液显酸性，D中盐酸抑制NH₄^＋水解，所以溶液中NH₄⁺离子浓度是D大于A。B中氨水还电离出NH₄^＋，溶液中NH₄⁺离子浓度最大，因此四组溶液NH₄⁺离子浓度由大到小的顺序B＞D＞A＞C。

考点：考查外界条件对水解平衡的影响；酸碱中和滴定的、溶液酸碱性的判断以及离子浓度大小比较；铁离子检验以及氧化还原反应方程式的书写等