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高氯酸铜[Cu(ClO4)2•6H2O]易溶于水,120℃开始分解,常用于生产电...

高氯酸铜[Cu(ClO42•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(ClO42•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1mol•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(ClO42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.

 

(1)①增大反应物之间的接触面积,使反应速率增大; ②HNO3和AgNO3溶液; (2)①HClO4;②防止HClO4、Cu(ClO4)2分解; (3)2.64×10﹣6 mol•L﹣1; (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;③将滤液加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥;④将 CuCl2•2H2O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止. 【解析】(1)①把反应物研细的目的是 增大反应物之间的接触面积,使反应速率增大,故答案为:增大反应物之间的接触面积,使反应速率增大; ②根据反应2CuCl2+2Na2CO3+H2O═Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑+4NaCl可知,沉淀表面可能沾有氯化钠,故检验沉淀是否洗涤干净,可检验氯离子的存在,应选用试剂是 HNO3和AgNO3溶液,故答案为:HNO3和AgNO3溶液; (2)①根据HClO4是易挥发的发烟液体,可推知大量的白雾的成分是HClO4,故答案为:HClO4; ②根据高氯酸铜[Cu(ClO4)2•6H2O]120℃开始分解,HClO4是易挥发,温度高于130℃易爆炸,可知需适度加热但温度不能过高,故答案为:防止HClO4、Cu(ClO4)2分解; (3)25℃时,若调节溶液pH=3,C(H+)=1.0×10﹣3mol/L,C(OH﹣)=mol/L=1.0×10﹣11mol/L,根据氢氧化铁的溶度积Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10﹣39,可知C(Fe3+)=mol/L=2.64×10﹣6 mol•L﹣1,故答案为:2.64×10﹣6 mol•L﹣1; (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.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加入适量双氧水溶液并充分混合,把亚铁离子转化为铁离子,再加入适量氨水调节溶液pH至3.2~4.7,使铁离子完全沉淀,而铜离子不沉淀,过滤;③将滤液加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥,得到CuCl2•2H2O晶体;④为防止加热时铜离子水解,将 CuCl2•2H2O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止,得到无水氯化铜固体,故答案为: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;③将滤液加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥;④将 CuCl2•2H2O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止. 【点评】本题考查了物质制备实验设计步骤和过程分析判断,有关Ksp计算,物质分离提纯的实验方法应用等,题目难度中等.  
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已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H1

3H2(g)+Fe2O3(s)=2Fe(s)+3H2O(g)△H2

2Fe(s)+满分5 manfen5.comO2(g)=Fe2O3(s)△H3

2Al(s)+满分5 manfen5.comO2(g)=Al2O3(s)△H4

2Al(s)+Fe2O3(s)=A12O3(s)+2Fe(s)△H5

下列关于上述反应焓变的判断正确的是

A.△H1<0,△H3>0    B.△H5<0,△H4<△H3

C.△H1=△H2+△H3      D.△H3=△H4+△H5

 

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C﹣NaMO2电池是科学家正在研发的钠离子电池,据悉该电池可以将传统锂电池的续航能力提升7倍.该电池的电池反应式为:NaMO2+nCNa(1﹣x)MO2+NaxCn,下列有关该电池的说法正确的是

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A.电池放电时,溶液中钠离子向负极移动

B.该电池负极的电极反应为:NaMO2﹣xe═Na(1﹣x)MO2+xNa+

C.消耗相同质量金属时,用锂作负极产生电子的物质的量比用钠时少

D.电池充电时的阳极反应式为:nC+x Na+﹣xe═NaxCn

 

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高铁电池是一种新型可充电电池,电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应式为3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH.下列叙述正确的是

A.放电时,负极反应式为3Zn﹣6e+6OH═3Zn(OH)2

B.放电时,正极区溶液的pH减小

C.充电时,每转移3mol电子,阳极有1mol Fe(OH)3被还原

D.充电时,电池的锌电极接电源的正极

 

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利用如图所示装置进行下列实验,能得出相应实验结论的是

选项

实验结论

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A

浓硫酸

Cu

品红溶液

SO2具有漂白性

B

浓硫酸

蔗糖

溴水

浓硫酸具有脱水性、

氧化性

C

稀盐酸

Na2SO3

Ba(NO32溶液

SO2与可溶性钡盐均可以生成白色沉淀

D

浓硝酸

Na2CO3

Na2SiO3

溶液

酸性:硝酸>碳酸

>硅酸

A.A    B.B    C.C    D.D

 

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甲、乙、丙、丁均为中学化学中常见的单质或化合物,它们之间的转化关系如图所示(部分产物已略去),下列各组物质中不能按图示关系转化的是

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选项

A

NaOH

NaHSO3

Na2SO3

SO2

B

AlCl3

NaAlO2

Al(OH)3

NaOH

C

Fe

Fe(NO33

Fe(NO32

HNO3

D

C

CO

CO2

O2

A.A    B.B    C.C    D.D

 

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