分析 粗铜(含杂质Fe)与Cl2反应生成FeCl3和CuCl2,加稀盐酸溶解,形成FeCl3和CuCl2溶液,且稀盐酸能抑制FeCl3、CuCl2水解,溶液1中加入X调节溶液pH,得到溶液乙,经过系列操作得到CuCl2.2H2O,故溶液2为CuCl2溶液,则调节pH目的是使溶液中铁离子转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去,加入的试剂X能和酸反应提高溶液的pH值,且不能引进新的杂质,则试剂X可以为CuO、Cu(OH)2等,向CuCl2溶液中加入SO2,SO2将CuCl2还原生成CuCl,自身被氧化生成SO42-,将CuCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到CuCl2?2H2O,再经过过滤、洗涤、干燥得到纯净的晶体;
(1)分离固体和溶液采用过滤方法;用KSCN溶液或苯酚检验铁离子;
(2)氯化铜、氯化铁水解生成HCl和氢氧化物,为防止氯化铜、氯化铁水解,应该加入稀盐酸;
X能和氢离子反应且不能引进新的杂质;J是铁离子转化的沉淀,为氢氧化铁;
(3)SO2与铜离子发生氧化还原反应生成CuCl白色沉淀和SO42-;
(4)①Cu在Cl2燃烧生成棕黄色烟;
②正极上ClO-得电子生成Cl-.
解答 解:粗铜(含杂质Fe)与Cl2反应生成FeCl3和CuCl2,加稀盐酸溶解,形成FeCl3和CuCl2溶液,且稀盐酸能抑制FeCl3、CuCl2水解,溶液1中加入X调节溶液pH,得到溶液乙,经过系列操作得到CuCl2.2H2O,故溶液2为CuCl2溶液,则调节pH目的是使溶液中铁离子转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去,加入的试剂X能和酸反应提高溶液的pH值,且不能引进新的杂质,则试剂X可以为CuO、Cu(OH)2等,向CuCl2溶液中加入SO2,SO2将CuCl2还原生成CuCl,自身被氧化生成SO42-,将CuCl2溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到CuCl2?2H2O,再经过过滤、洗涤、干燥得到纯净的晶体;
(1)操作①是分离固体和液体混合物的操作,所以操作①的名称是过滤,溶液2中若含有杂质离子则是Fe3+,用KSCN溶液或苯酚检验,
故答案为:过滤;KSCN溶液或苯酚;
(2)氯化铜、氯化铁中的金属离子易水解,直接用水溶液配制溶液会产生浑浊,所以加入过量的盐酸来溶解氯化铜、氯化铁,以抑制氯化铜、氯化铁水解;用于调节pH以除去溶液1杂质可加试剂具有与酸反应,且不引入Cu2+之外的离子,故用CuO或Cu2(OH)或Cu2(OH)2CO3,调节pH目的是使溶液中铁离子转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去,且不能引入新杂质,
故答案为:抑制氯化铜、氯化铁水解;c;
(3)根据信息可知:在加热条件下,SO2与铜离子反应生成CuCl白色沉淀和SO42-,其反应的离子方程式为:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-;
故答案为:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-;
(4)①Cu与Cl2反应产生大量棕黄色烟(CuCl2),则反应时盛粗铜粉的试管中的现象是产生大量棕黄色烟;
故答案为:产生大量棕黄色烟;
②反应后,盛有NaOH溶液的广口瓶中生成NaClO溶液,该溶液具有漂白、消毒作用,若用钢铁(含Fe、C)制品盛装该溶液会发生电化腐蚀,ClO-得电子作正极生成Cl-,则正极上的电极方程式为:ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-,
故答案为:ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-.
点评 本题考查物质制备,为高频考点,涉及物质分离和提纯、氧化还原反应、离子检验、原电池原理等知识点,侧重考查学生分析推断及知识综合运用能力,明确化学反应原理、物质性质及其差异性是解本题关键,注意分析流程图中发生的反应及分离提纯方法,题目难度中等.
科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | 1L 0.5 mol•L-1CuCl2溶液中含有Cu2+的个数为0.5NA | |
| B. | 18 g重水(D2O)所含的电子数为10NA | |
| C. | 25℃时,pH=13的1.0LBa(OH)2溶液中含有的OH-数目为0.1NA | |
| D. | 5NH4NO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2HNO3+4N2↑+9H2O反应中,生成56g N2时,转移的电子数目为3.75NA |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
| 金属离子 | 开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
| Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
| Al3+ | 3.0 | 5.0 |
| Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题
| 装置 | 实验前/g | 实验后/g |
| E | 22.6 | 42.4 |
| F | 80.2 | 146.2 |
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:推断题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
| A. | H2SO4的摩尔质量是98g | |
| B. | 1mol O2的体积是22.4L | |
| C. | 18g H2O含有的原子总数为3NA | |
| D. | 0.1 mol•L-1 BaCl2溶液中,Cl-的物质的量浓度为0.1 mol•L-1 |
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