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氯化铜、氯化亚铜是重要的化工原料,广泛地用作有机合成催化剂。
I.实验室中以粗铜(含杂质Fe)为原料制备铜的氯化物。现用如图所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹、酒精灯已省略)。按要求回答下列问题:

(1)按气流方向连接各仪器接口顺序是:a    、         、         、           
(2)写出加热时硬质试管中发生化学反应的方程式是         。
(3)反应后,盛有NaOH溶液的广口瓶中溶液具有漂白、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,钢铁制品表面生成红褐色沉淀,溶液会失去漂白、杀菌消毒功效。该电化腐蚀过程中正极反应式是             .
II.将上述实验制得的固体产物按如下流程操作,试回答下列问题:

(1)检验溶液2中是否含有杂质离子的试剂是           ;
(2)某同学用实验制得的CuCl2·2H2O晶体配制0.1 mol·L-1的CuCl2溶液,在称量出CuCl2·2H2O晶体后,溶解该晶体的具体操作为                   
(3)溶液l可加试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的(填序号)    
a.NaOH    b.NH3·H2O    C.CuO  d.CuSO4    e.Cu2(OH)2CO3
(4)反应②是向溶液2中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀。写出制备CuCl的离子方程式:                          .
Ⅰ:(1)d e j h f g b(3分)(2)Cu+Cl2CuCl2,(2分)2Fe+3Cl22FeCl3(2分)(3)ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH-(2分)(2分)Ⅱ:(1)KSCN溶液;(2分)(2)将称量的晶体置于烧杯中,加入适量的稀盐酸和蒸馏水,用玻璃棒搅拌(3分)(3)c、e(2分)(4)2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-(3分)

试题解析:(1)制得的氯气先通过饱和食盐水除去氯化氢气体,再通过浓硫酸除水,然后再通入粗铜中,最后进行尾气处理。(2)在硬质试管中铜和铁都与氯气反应;(3)根据题目信息可知,电池反应应该为铁和次氯酸钠反应,故正极为次氯酸根得电子生成氯离子。Ⅱ:(1)固体1中加入盐酸反应后溶液中含有铁离子、铜离子和亚铁离子,加入试剂目的是把亚铁离子氧化成铁离子,调节pH使铁离子水解生成沉淀而除去,故溶液2中的杂质离子为铁离子,加入KSCN溶液检验;(2)溶解氯化铜时要加入盐酸抑制铜离子的水解;(3)加入的试剂X能与氢离子反应调节pH而又不能引入新的杂质,故选择c和e;(4)根据已知信息铜离子和二氧化硫反应生成CuCl,铜离子发生还原反应,二氧化硫被氧化成硫酸根离子,再依据离子方程式中的电荷守恒和原子守恒得离子方程式。
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

日本地震后,导致福岛第一核电站引发核危机。核反应堆的第一层护罩是锆锡合金外壳,第二层护罩是压力仓,第三层护罩是用最坚固的钢和混凝土制成的非常厚的球体。下列叙述错误的是(  )。
A.锆锡合金、钢、混凝土都属于混合物
B.钢的硬度和熔沸点都高于纯铁
C.锆锡合金和钢属于金属材料,混凝土属于传统的硅酸盐材料
D.在高温下,钢和水蒸气可发生反应产生氢气

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

铁及其化合物应用广泛。
(1)三氯化铁是一种水处理剂,工业制备无水三氯化铁固体的部分流程如下图:

①检验副产品中含有X时,选用的试剂是   (填下列各项中序号)。
a.NaOH溶液    b.KSCN溶液  c.酸性KMnO4溶液  d、铁粉
②在吸收塔中,生成副产品FeCl。的离子方程式为
(2)高铁酸钾(K2FeO4)也是一种优良的水处理剂,工业上,可用铁作阳极,电解KOH溶液制备高铁酸钾。电解过程中,阳极的电极反应式为       ;电解一段时间后,若阳极质量减少28 g,则在此过程中,阴极析出的气体在标准状况下的体积为   L。
(3)硫化亚铁常用于工业废水的处理。
①你认为,能否用硫化亚铁处理含Cd2+的工业废水?   (填“能”或“否”)。请根据沉淀溶解平衡的原理解释你的观点(用必要的文字和离子方程式说明):                                           (已知:25℃时,溶度积常数Ksp(FeS)=6.310-18、Ksp(CdS)=3.610-29)
②工业上处理含Cd2+废水还可以采用加碳酸钠的方法,反应如下:2Cd2++2CO32-+H2O=Cd2(OH)2CO3+A。则A的化学式为        。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

铜是重要的金属材料。
(1)工业上可用Cu2S和O2反应制取粗铜,该反应中氧化剂为________。电解粗铜制取精铜,电解时,阳极材料是________,电解液中必须含有的阳离子是________。
(2)在100 mL 18 mol·L-1浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,反应中被还原的H2SO4为________mol。
(3)电子工业曾用质量分数为30%的FeCl3溶液腐蚀敷有铜箔的绝缘板制印刷电路板,为了从使用过的废腐蚀液中回收铜,并重新得到FeCl3溶液,设计如下实验流程。

上述流程中,所加试剂的化学式为:X________,Y________,Z________;第⑥步反应的离子方程式为
___________________________________________________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂,是一种白色粉末;微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸;在空气中迅速被氧化成绿色;见光则分解,变成褐色;下图是工业上以制作印刷电路的废液(含Fe3+、Cu2+、Fe2+、Cl-)生产CuCl的流程如下:

文字

 

根据以上信息回答下列问题:
(1)该生产过程还可以与氯碱工业、硫酸工业生产相结合,工业生产硫酸的方法是______________、氯碱工业的装置是_____________________。
(2)写出生产过程中X__________  Y___________ (填化学式)
(3)写出产生CuCl的化学方程式________________________________________________________。
(4)生产中为了提高CuCl产品的质量,采用______________法快速过滤,析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是______________________________;生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是______________________________。
(5)在CuCl的生成过程中理论上不需要补充SO2气体,其理由是__________________________。
(6)在CuCl的生成过程中除环境问题、安全问题外,你认为还应该注意的关键问题是:
_____________________________________。
(7)氯化亚铜的定量分析:
①称取样品0.25g(称准至0.0002g)置于预先放入玻璃珠50粒和10ml过量的FeCl3溶液250ml锥形瓶中,不断摇动;玻璃珠的作用是____________________________。
②待样品溶解后,加水50ml,邻菲罗啉指示剂2滴;
③立即用0.10 mol·L-1硫酸铈标准溶液滴至绿色出现为终点;同时做空白试验一次。已知:CuCl + FeCl3 =CuCl2 + FeCl2      Fe2+ + Ce4+= Fe3+ + Ce3+
如此再重复二次测得:
 
1
2
3
空白实验消耗硫酸铈标准溶液的体积(ml)
0.75
0.50
0.80
0.25克样品消耗硫酸铈标准溶液的体积(ml)
24.65
24.75
24.70
 
④数据处理:计算得CuCl的纯度为____________。(平行实验结果相差不能超过0.3%)

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

铁和铁合金是生产、生活中常用的材料,下列说法中错误的是
A.不锈钢比生铁抗腐蚀能力强
B.以铁为阴极、铜片为阳极、硫酸铜为电镀液可以实现铁制品镀铜
C.铁与稀硫酸反应,铁与浓硫酸不能反应
D.铁轨焊接时可以用铝热反应的方法制取少量的铁

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列有关铁元素的叙述中正确的是(  )
A.通过化合反应可制得FeCl2和Fe(OH)3
B.铁是较活泼的金属,不能用铁质容器储存、运输浓硝酸、浓硫酸
C.不锈钢是铁的合金,只含金属元素
D.Fe3O4俗称铁红

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜料铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:

试回答下列问题:
(1)滤液X中含有的金属阳离子是______________(填离子符号)。
(2)步骤Ⅲ中可选用________调节溶液的pH(填字母)。
A.稀硫酸B.氨水C.氢氧化钠溶液D.高锰酸钾溶液
(3)步骤Ⅳ中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,检验Fe2+的方法是________________________________。
(4)步骤Ⅳ的反应温度一般需控制在35℃以下,其目的是_____________________________________________。
(5)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为______________________________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

铁矿石主要成分为铁的氧化物(设杂质中不含铁元素和氧元素,且杂质不与H2SO4反应)。某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究。

A              B         C
Ⅰ.铁矿石中含氧量的测定
① 按上图组装仪器,检查装置的气密性; 
② 将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中,装置B、C中的药品如图所示(夹持仪器均省略);
③ 从左端导气管口处缓缓通入H2,____________,点燃A处酒精灯
④ 充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(1)装置C的作用为________________________________________________。
(2)③中点燃A处酒精灯前所需操作为 ______________________________ 。
(3)测得反应后装置B增重1.35g,则铁矿石中氧的百分含量为____________。
Ⅱ.铁矿石中含铁量的测定

(1)步骤④中煮沸的作用是__________________________________________。
(2)步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、____________。
(3)下列有关步骤⑥的操作中说法正确的是__________________。
a.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
b.滴定过程中可利用淀粉溶液作为指示剂
c.滴定管用蒸馏水洗涤后可以直接装液
d.锥形瓶不需要用待测液润洗
e.滴定过程中,眼睛注视滴定管中液面变化
f.滴定颜色变化后,30s内溶液不恢复原来的颜色再读数
(4)若滴定过程中消耗0.5000mol·L?1KI溶液20.00mL,则铁矿石中铁的百分含量为____________。
Ⅲ.由Ⅰ、Ⅱ可以推算出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为                                。
如何检验滤液A中是否含有Fe2+__________(填选项字母)。
A.先加KSCN溶液,再加氯水    B.加NaOH溶液    C.加K3[Fe(CN)6]

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