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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F...

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·xH2O)。

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(1)实验室采用如图所示装置,可使粗铜与Cl2反应转化为固体1(部分加热仪器和夹持装置已略去)。该装置中仪器a的名称是      。装置b中发生反应的离子方程式是       。该装置存在一定的安全隐患,消除该安全隐患的措施是           

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(2)操作Ⅱ中应控制的pH范围为         ,其目的是            

已知:

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(3)操作Ⅲ的程序依次为           、过滤、自然干燥.得到CuCl2·xH2O晶体。

(4)若制备的氯化铜晶体经检验含有FcCl2,其原因可能是             ,试提出两种不同的改进方案:①            ;②             

 

(15分)(1)分液漏斗(2分);MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O(2分);在C和D之间连接一个防倒吸装置(2分); (2)3.2≤pH<4.7(2分);使FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀而与CuCl2溶液分离(或除去CuCl2溶液中FeCl3) (2分)  (3)蒸发浓缩、冷却结晶(2分) (4)与粗铜反应的氯气不足量(1分);①通足量的氯气(1分) ②在操作Ⅱ中加入CuO前先加入足量的H2O2或通入Cl2(1分) 【解析】 试题分析:(1)根据仪器的结构特点可知,仪器A是分液漏斗;装置A是制取氯气的,二氧化锰与浓盐酸发生反应生成氯化锰、氯气、水,则b中反应离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;浓盐酸易挥发,生成的氯气中含有氯化氢,氯气和氯化氢都极易被氢氧化钠溶液吸收,所以需要在C和D之间连接一个防倒吸装置。 (2)根据铁离子和铜离子的沉淀pH值可知,要使铜离子留在溶液中,而使铁离子完全沉淀,需要控制溶液的pH值是3.2≤pH<4.7。 (3)操作Ⅲ的目的是得到氯化铜晶体,所以正确的操作顺序是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、自然干燥.得到CuCl2·xH2O晶体。 (4)若制备的氯化铜晶体经检验含有FcCl2,这说明在反应中氯气是不足的,过量的铁与铁离子反应生成了亚铁离子,所以改进的方法是通足量的氯气或在操作Ⅱ中加入CuO前先加入足量的H2O2或通入Cl2。 考点:考查仪器识别;氯气的制备;实验方案设计与评价;物质的分离与提纯等
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考点分析:
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2012年冬天,我国城市空气污染状况受到人们的强烈关注。在空气质量报告中,SO2的指数是衡量空气质量好坏的重要指标。为了测定空气中的SO2含量,有三位同学分别采用了以下测定方法。

I.氧化还原法:甲同学拟采用下图所示的装置进行实验:

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(1)该实验需要80mL5×10-4mol/L的碘溶液,甲同学应称量I2     g(精确到0.001),选择_______mL的容量瓶进行配制。该实验所涉及的氧化还原反应原理为        (用化学方程式表示),该实验原理是利用了SO2      性。

(2)在甲同学所配碘溶液浓度准确,并且量取药品及实验过程中各种读数均无错误的情况下,利用上述装置所测定的SO2含量仍然比实际含量低,请分析其中可能的原因             .

Ⅱ.重量法:乙同学拟用右图满分5 manfen5.com所示简易装置进行实验。实验操作如下:按图安装好仪器,在广口瓶中盛放足量的H2O2水溶液,用规格为20mL的针筒抽气100次,使空气中的SO2被H2O2水溶液充分吸收(SO2+H2O2=H2SO4)。在吸收后的水溶液中加入足量的BaCl2溶液,生成白色沉淀,经过滤、洗涤、干燥等步骤后进行称量,得白色固体0.182mg。

   (3)取样处空气中SO2含量为       mg/L(精确到0.001)。

   (4)已知,常温下BaSO3的KSP为5.48×10-7饱和亚硫酸溶液中c(SO2-3)=6.3×10-8mol/L。有同学认为以上实验不必用H­2O2吸收SO2,直接用0.1mol/L BaCl2溶液来吸收SO2即可产生沉淀,请用以上数据分析这样做是否可行                           .

III.仪器法:丙同学直接使用一种SO2浓度智能监测仪测定空气中的SO2含量,这种监测仪是利用电化学原理,根据电池产生电流的强度来准确测量SO2浓度的。该电池总的化学反应原理为:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4

   (5)请写出该电池负极的电极反应式                               

 

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化学反应原理在工业生产中具有十分重要的意义。

(1)合成氨用的氢气有多种制取方法:请你写出用C制备水煤气的化学反应方程式     。还可以由天然气或重油制取氢气:CH4+H2O(g) 高温催化剂CO+3H2;比较以上两种方法转移6mol电子时,C和CH4的质量之比是        

(2)工业生产可以用NH3(g)与CO2(g)经过两步反应生成尿素,两步反应的能量变化示意图如下:

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则NH3(g)与CO2(g)反应生成尿素的热化学方程式为                  

(3)已知反应Fe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g)  △H=akJ/mol。测得在不同温度下,该反应的平衡常数K随温度的变化如下:

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①该反应的化学平衡常数表达式K=      ,a     0(填“>”、“<”或“:”)。在500℃2L密闭容器中进行反应,Fe和CO2的起始量均为4 mol,则5min后达到平街时CO2的转化率为    ,生成CO的平均速率v(CO)为    

②700℃反应达到平衡后,要使该平衡向右移动,其他条件不变时,可以采取的措施有    (填字母)。

A.缩小反应器容积    B.增加Fe的物质的量

C.升高温度到900℃           D.使用合适的催化剂

 

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用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的是

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A.用图1所示装置除去HCI气体中的少量C12

B.用图2所示装置检验加热时产生的乙烯

C.用图3所示装置在铁制品表面镀铜

D.用图4所示装置分离溴的四氯化碳溶液

 

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下列有关溶液的说法正确的是

A.向10mLpH=3的酣酸溶液中加入10mLpH=l1的NaOH溶液,混合液的pH=7

B.实验测定NH4HCO3溶液显碱性,CH3COONH4溶液显中性,说明酸性CH3COOH>HCO3

C.NH4CI溶液加水稀释过程中c(H+)+c(NH3·H2O)=c(OH

D.向AgI沉淀中加人饱和KCl溶液,有白色沉淀生成,说明AgCl比AgI更难溶

 

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下列有关说法正确的是

A.催化剂通过降低化学反应的焓变加快化学反应速率

B.铅蓄电池充电时,标有“—”的电极应与电源的负极相连

C.温度保持不变,向水中加入钠盐对水的电离一定没有影响

D.向醋酸钠溶液中加水稀释时.溶液中所有离子浓度都减小

 

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