7.氯化亞銅常用作有機合成工業(yè)中的催化劑,為白色晶體,不溶于乙醇,微溶于水,易溶于濃鹽酸形成絡(luò)合離子[CuCl2]-.受潮露置空氣中迅速氧化成堿式鹽.實驗室用下列流程制備:
注:①實驗藥品:硫酸銅晶體12.5g、氯化鈉晶體6.0g、水200ml、銅粉3.5g、濃鹽酸10ml.
②Na[CuCl2](易電離,溶液無色)$\frac{\underline{\;水\;}}{\;}$NaCl+CuCl↓ (白色沉淀).
請回答:
(1)寫出實驗室制取Na[CuCl2]的離子方程式Cu2++4Cl-+Cu=2[CuCl2]-
(2)判斷步驟②反應(yīng)完全的現(xiàn)象是反應(yīng)溶液由藍色轉(zhuǎn)變成無色透明時為止.
(3)步驟④有關(guān)抽濾操作,下列說法正確的是AD.
A.選擇抽濾主要是為了加快過濾速度,得到較干燥的沉淀
B.在吸濾瓶和抽氣泵之間應(yīng)連接一個安全瓶,吸濾瓶應(yīng)與安全瓶的長導(dǎo)管相接
C.抽濾時不宜過濾膠狀沉淀,否則易在濾紙上形成一層密實的沉淀
D.洗滌沉淀時,應(yīng)關(guān)小水龍頭,使洗滌劑緩緩?fù)ㄟ^沉淀物
(4)步驟⑤用乙醇的水溶液洗滌的目的是水洗滌除去氯化亞銅表面吸附的雜質(zhì),提高產(chǎn)品純度,同時減少產(chǎn)品的溶解,減少損失.
(5)步驟⑥烘干須在真空干燥箱中進行,其原因是氯化亞銅在潮濕的空氣中能迅速氧化生成堿式鹽而變質(zhì).
(6)氯化亞銅的定量分析:
①取樣品0.25g和10ml過量的FeCl3溶液于250ml錐形瓶中,充分溶解.
②用0.10mol•L-1硫酸鍶鈰標準溶液滴定.
已知:CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2;  Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+三次平行試驗結(jié)果如下(平行試驗結(jié)果相差不能超過1%):
平行試驗次數(shù)123
0.25g樣品消耗硫酸鈰標準溶液的體積(ml)24.3524.0523.95
則樣品中CuCl的純度為95.5%.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

分析 硫酸銅晶體、NaCl和水加熱攪拌,然后向混合溶液中加入Cu、濃鹽酸,發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為Cu2++4Cl-+Cu=2[CuCl2]-,微沸得到含有鈉和氯化銅的混合溶液,將上層溶液倒入水中,發(fā)生的反應(yīng)為Na[CuCl2](易電離,溶液無色)$\frac{\underline{\;水\;}}{\;}$NaCl+CuCl↓,然后抽濾得到固體CuCl和殘液,殘液中含有氯化鈉、硫酸銅,將固體洗滌、烘干得到成品CuCl,
(1)硫酸銅、濃鹽酸和Cu能反應(yīng)生成Na[CuCl2];
(2)銅離子為藍色,Na[CuCl2]為無色,如果步驟②反應(yīng)完全,則溶液中不存在銅離子的顏色;
(3)A.顆粒太小的沉淀易在濾紙上形成一層密實的沉淀,溶液不易透過;
B.在吸濾瓶和抽氣泵之間應(yīng)連接一個安全瓶,吸濾瓶應(yīng)與安全瓶的短導(dǎo)管相接;
C.膠狀沉淀易透過濾紙;
D.在洗滌沉淀時,應(yīng)關(guān)小水龍頭,使洗滌劑緩緩?fù)ㄟ^沉淀物,防止沉淀溶解而造成損失;
(4)CuCl不溶于乙醇而微溶于水;
(5)氯化亞銅受潮露置空氣中迅速氧化成堿式鹽;
(6)因為第一次消耗體積與第二次和第三次相差較大,舍去,消耗硫酸鈰溶液的平均體積=$\frac{24.05+23.95}{2}$mL=24.00mL,
n(Ce4+)=0.10mol/L×0.024L=0.0024mol,根據(jù)Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+、CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2
n(CuCl)=n(Fe2+)=n(Ce4+)=0.0024mol,
則m(CuCl)=0.0024mol×99.5g/mol=0.2388g,
樣品中CuCl的純度=$\frac{0.2388g}{0.25g}×100%$.

解答 解:硫酸銅晶體、NaCl和水加熱攪拌,然后向混合溶液中加入Cu、濃鹽酸,發(fā)生的離子反應(yīng)方程式為 Cu2++4Cl-+Cu=2[CuCl2]-,微沸得到含有鈉和氯化銅的混合溶液,將上層溶液倒入水中,發(fā)生的反應(yīng)為Na[CuCl2](易電離,溶液無色)$\frac{\underline{\;水\;}}{\;}$NaCl+CuCl↓,然后抽濾得到固體CuCl和殘液,殘液中含有氯化鈉、硫酸銅,將固體洗滌、烘干得到成品CuCl,
(1)硫酸銅、濃鹽酸和Cu能反應(yīng)生成Na[CuCl2],離子反應(yīng)方程式為Cu2++4Cl-+Cu=2[CuCl2]-
故答案為:Cu2++4Cl-+Cu=2[CuCl2]-;
(2)銅離子為藍色,Na[CuCl2]為無色,如果步驟②反應(yīng)完全,則溶液中不存在銅離子的顏色,所以判斷反應(yīng)完全的現(xiàn)象為反應(yīng)溶液由藍色轉(zhuǎn)變成無色透明時為止,
故答案為:反應(yīng)溶液由藍色轉(zhuǎn)變成無色透明時為止;
(3)A.顆粒太小的沉淀易在濾紙上形成一層密實的沉淀,溶液不易透過,則選擇抽濾主要是為了加快過濾速度,得到較干燥的沉淀,故A正確;
B.在吸濾瓶和抽氣泵之間應(yīng)連接一個安全瓶,吸濾瓶應(yīng)與安全瓶的短導(dǎo)管相接,否則易使水進入安全瓶,故B錯誤;
C.膠狀沉淀易透過濾紙而不易采用抽濾方法,故C錯誤;
D.在洗滌沉淀時,應(yīng)關(guān)小水龍頭,使洗滌劑緩緩?fù)ㄟ^沉淀物,防止沉淀溶解而造成損失,故D正確;
故選AD;
(4)CuCl不溶于乙醇而微溶于水,水洗滌除去氯化亞銅表面吸附的雜質(zhì),提高產(chǎn)品純度,同時減少產(chǎn)品的溶解,減少損失,所以用乙醇的水溶液洗滌,
故答案為:水洗滌除去氯化亞銅表面吸附的雜質(zhì),提高產(chǎn)品純度,同時減少產(chǎn)品的溶解,減少損失;
(5)氯化亞銅受潮露置空氣中迅速氧化成堿式鹽,為防止被氧化,步驟⑥烘干須在真空干燥箱中進,
故答案為:氯化亞銅在潮濕的空氣中能迅速氧化生成堿式鹽而變質(zhì);
(6)因為第一次消耗體積與第二次和第三次相差較大,舍去,消耗硫酸鈰溶液的平均體積=$\frac{24.05+23.95}{2}$mL=24.00mL,
n(Ce4+)=0.10mol/L×0.024L=0.0024mol,根據(jù)Fe2++Ce4+=Fe3++Ce3+、CuCl+FeCl3=CuCl2+FeCl2
n(CuCl)=n(Fe2+)=n(Ce4+)=0.0024mol,
則m(CuCl)=0.0024mol×99.5g/mol=0.2388g,
樣品中CuCl的純度=$\frac{0.2388g}{0.25g}×100%$=95.5%,
故答案為:95.5%.

點評 本題考查物質(zhì)制備,為高頻考點,側(cè)重考查學生閱讀能力、獲取信息解答問題能力及知識綜合應(yīng)用能力,明確題干信息、物質(zhì)性質(zhì)、實驗基本操作等知識點是解本題關(guān)鍵,抽濾在高中化學必修中不涉及,學生對此知識點較陌生,導(dǎo)致回答較困難,注意(6)題第一次消耗溶液體積應(yīng)該舍棄,為易錯點.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:填空題

6.將6.5g鋅放入足量的稀硫酸中充分反應(yīng),得到80mL密度為1.25g/mL的溶液.則:
①生成的H2在標準狀況下的體積=2.24L;
②所得溶液中硫酸鋅的物質(zhì)的量濃度=1.25mol/L.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

18.H2C2O4•2H2O(草酸,二元弱酸)和鄰苯二甲酸氫鉀均可作為標定NaOH溶液濃度的基準物質(zhì),從而獲得NaOH標準溶液.
(1)在水溶液中H2C2O4的電離方程式為H2C2O4═HC2O4-+H+和HC2O4-═C2O42-+H+
(2)用0.1mol•L-1NaOH溶液滴定0.1mol•L-1草酸溶液的滴定曲線如圖所示.
①滴定過程中從X點到Y(jié)點,反應(yīng)的離子方程式為HC2O4-+OH-=C2O42-+H2O
②用NaOH溶液滴定至過量,整個過程錐形瓶里溶液中水的電離程度d(填序號).
a.始終減小      b.始終增大       c.先減小后增大       d.先增大后減小
③X點時,c(Na+)-c(C2O42-)=c(H2C2O4)+c(HC2O4-) (選填:>、<或=);
Y點時,c(OH-)-c(H+)>c(H2C2O4)+c(HC2O4-) (選填:>、<或=).
(3)某同學用鄰苯二甲酸氫鉀( ,摩爾質(zhì)量為204g•mol-1,易溶于水的固
體,水溶液呈弱酸性)標定NaOH溶液,主要實驗步驟如下:
步驟Ⅰ.準確稱取0.4896g鄰苯二甲酸氫鉀于錐形瓶中,用少量溫水溶解
Ⅱ.加入1~2滴酚酞作指示劑
Ⅲ.用待定NaOH溶液滴定到終點
①判斷達到滴定終點的方法是滴加最后一滴NaOH溶液時,錐形瓶中溶液變微紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色
②若滴定到終點消耗NaOH溶液為25.00mL,則該次滴定測得的NaOH溶液濃度為0.09600mol•L-1
③下列情況會導(dǎo)致測得的NaOH溶液濃度偏大的是d(填序號).
a.滴定管未用待定NaOH溶液潤洗
b.滴定前滴定管尖端部分有氣泡,滴定過程中消失
c.滴定后期用少量蒸餾水稀釋錐形瓶中溶液
d.讀數(shù)時,滴定前仰視滴定管刻度,滴定后平視滴定管刻度.

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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

15.按系統(tǒng)命名法命名CH3CH(C2H5)CH(CH32的名稱是2,3-二甲基戊烷.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

2.已知銅和濃硫酸可以在加熱條件下發(fā)生如下反應(yīng)(反應(yīng)方程式已配平):Cu+2H2SO4(濃)═CuSO4+A↑+2H2O試通過計算和推理完成下面的問題:
(1)A物質(zhì)可以導(dǎo)致酸雨的形成.則A應(yīng)該屬于d(填字母代號).
a.酸   b. 堿    c. 鹽    d. 酸性氧化物    e. 堿性氧化物
A物質(zhì)可以使酸性KMnO4溶液褪色,此反應(yīng)中SO2(填寫化學式)失去電子.
(2)學習了分類法后,甲同學把下列物質(zhì)分為一類:CuSO4溶液、CuSO4•5H2O、Cu(OH)2、液態(tài)O2.你認為甲同學分類的標準是均含有氧元素.根據(jù)物質(zhì)之間的反應(yīng)關(guān)系判斷,下列反應(yīng)能生成CuSO4的是abcd填字母代號 ).
a.金屬+酸    b. 金屬氧化物+酸    c. 堿+酸    d. 鹽+酸
(3)足量的銅片與含溶質(zhì)1.8mol的濃H2SO4充分反應(yīng),如果該反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移了 0.2mol電子,生成的CuSO4的質(zhì)量為16克,生成的A氣體在標準狀況下體積為2.24 升   (假設(shè)氣體全部逸出).
(4)將反應(yīng)后所得到的溶液與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng).請寫出此過程發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式:Ba2++SO42-+2OH-+2H+=2H2O+BaSO4↓;Ba2++SO42-+2OH-+Cu2+=Cu(OH)2↓+BaSO4↓;.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.下列有關(guān)氣體摩爾體積的描述中正確的是( 。
A.氣體摩爾體積的數(shù)值是固定不變的,都約為22.4L
B.通常情況的氣體摩爾體積約為22.4L
C.標準狀況下的氣體的摩爾體積約為22.4L
D.標準狀況下,氣體的摩爾體積約為22.4L/mol

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

19.分子式為C5H10O2,屬于酯類的同分異構(gòu)體有多少種( 。
A.9種B.13種C.10種D.11種

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

16.下列溶液中NO3-的物質(zhì)的量濃度最大的是(  )
A.500 mL 1 mol•L-1的KNO3溶液
B.500 mL 1 mol•L-1的Ba(NO32溶液
C.1000 mL 0.5 mol•L-1的Mg(NO32溶液
D.1000 mL 0.5 mol•L-1的Fe(NO33溶液

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

17.化學在能源開發(fā)與利用中起著十分重要的作用.
(1)已知在標準狀況下,11.2L氫氣在氧氣中完全燃燒生成液態(tài)水時放出熱量142.9kJ.請回答:
①寫出表示氫氣燃燒熱的熱化學方程式:H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l)△H=-245.8KJ?mol-1
②若斷開1mol氫氣中的化學鍵消耗的能量為Q1kJ,斷開1mol氧氣中的化學鍵消耗的能量為Q2kJ,形成1mol水中的化學鍵釋放的能量為Q3kJ,則下列關(guān)系正確的是B
A.Q1+Q2<Q3   B.2Q1+Q2<2Q3C.2Q1+Q2>2Q3  D.Q1+Q2>Q3
③能源分一級能源和二級能源,氫氣屬于二級能源.下列敘述正確的是AC
A.電能是二級能源        B.水力是二級能源       C.天然氣是一級能源
(2)甲醇是重要的基礎(chǔ)化工原料,又是一種新型的燃料,制取甲醇的傳統(tǒng)方法是采用CuO~ZnO/r~Al2O3為催化劑,合成反應(yīng)為:CO+2H2→CH3OH.生產(chǎn)中一些工藝參數(shù)如圖所示.該反應(yīng)為放熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng).
(3)最近有人制造了一種燃料電池,一個電極通入空氣,另一個電極加入甲醇,電池的電解質(zhì)是摻雜了Y2O3的ZrO2晶體,它在高溫下能傳導(dǎo)O2-離子.該電池的正極反應(yīng)式為O2+4e-=2O2-.電池工作時,固體電解質(zhì)里的O2-向負極移動.

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