1.氯化銅、氯化亞銅是重要的化工原料,廣泛地用作有機合成催化劑.
Ⅰ.實驗室中以粗銅(含雜質(zhì)Fe)為原料制備銅的氯化物,現(xiàn)用如圖所示的實驗儀器及藥品來制備純凈、干燥的氯氣并與粗銅反應(yīng)(鐵架臺、鐵夾、酒精燈等已省略).請回答:

(1)裝置A中儀器Z的名稱為圓底燒瓶.
(2)按氣流方向連接各儀器接口順序為
a→d、e→j、h→f、g→b
(3)簡述檢驗裝置A氣密性的操作:用彈簧夾夾住a處橡皮管并關(guān)閉分液漏斗的活塞,向分液漏斗中加入較多的水,然后打開分液漏斗的活塞,使水緩緩流下,若分液漏斗中的水不能完全漏下,說明裝置氣密性好(或在a管處接一導(dǎo)管,并將導(dǎo)管末端插入水中,同時關(guān)閉分液漏斗的活塞,用酒精燈給圓底燒瓶微熱,若導(dǎo)管末端有氣泡冒出,且停止加熱恢復(fù)室溫時,導(dǎo)管末端形成一段小水柱,說明裝置氣密性好).
(4)D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2、2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3
(5)反應(yīng)后,裝置B中溶液具有漂白、消毒作用,若用鋼鐵(含F(xiàn)e、C)制品盛裝該溶液會發(fā)生電化學(xué)腐蝕,鋼鐵制品表面生成紅褐色沉淀,溶液會失去漂白、殺菌消毒功效.該電化學(xué)腐蝕過程中正極反應(yīng)式為ClO-+2e-+H2O═Cl-+2OH-,.
Ⅱ.將上述實驗制得的固體產(chǎn)物按如圖所示流程操作,請回答:

(1)用稀鹽酸溶解固體的原因為抑制Cu2+、Fe3+水解.
(2)已知CuCl難溶于水,由溶液2制CuCl的離子方程式為2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-
(3)用下面的方法測定固體產(chǎn)物中CuCl2的質(zhì)量分數(shù):取2.00mL溶液2轉(zhuǎn)移到錐形瓶中,再加入過量的20%KI溶液,再滴入幾滴淀粉溶液.用0.200mol/L Na2S2O3標準溶液滴定.反應(yīng)原理為2Cu2++4I-═2CuI↓+I2、I2+2S2O32-═S4O62-+2I-.重復(fù)滴定三次,平均消耗Na2S2O3標準溶液20.00mL,則固體產(chǎn)物中CuCl2的質(zhì)量分數(shù)為83.1%.

分析 I.實驗室中以粗銅(含雜質(zhì)Fe)為原料制備銅的氯化物,濃鹽酸和高錳酸鉀發(fā)生反應(yīng)生成氯氣,氯氣中混有氯化氫和水,可用飽和食鹽水除去氯化氫,用濃硫酸干燥,加熱時硬質(zhì)試管中銅和氯氣反應(yīng)生成氯化銅,用氫氧化鈉溶液吸收氯氣尾氣,防止污染空氣,
(1)儀器A為圓底燒瓶;
(2)KMnO4與濃鹽酸制取的Cl2含有HCl和H2O,用飽和食鹽水除去HCl,用濃硫酸除去H2O,然后Cl2與Cu反應(yīng),最后用NaOH溶液吸收未反應(yīng)的Cl2,防止污染空氣;
(3)利用止水夾夾住導(dǎo)氣管的橡皮管,從長頸漏斗中加水至漏斗內(nèi)外形成液面高度差,一段時間內(nèi),液面高度差不變,說明氣密性良好;
(4)D中發(fā)生反應(yīng)有:氯氣與Cu反應(yīng)生成氯化銅,與Fe反應(yīng)生成氯化鐵;
(5)裝置B吸收未反應(yīng)的氯氣,反應(yīng)生成NaCl、NaClO,NaClO具有漂白性,鋼鐵制品表面生成紅褐色沉淀、溶液會失去漂白、殺菌消毒功效,說明ClO-在正極上得電子,發(fā)生還原反應(yīng)生產(chǎn)Cl-,由于為堿性條件,還生成OH-
Ⅱ.粗銅(含雜質(zhì)Fe)與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵和氯化銅,加稀鹽酸溶解,形成氯化鐵和氯化銅溶液,再加CuO或氫氧化銅等調(diào)節(jié)pH,使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀,過濾得到的固體為氫氧化鐵,溶液2為氯化銅溶液,通入二氧化硫,二氧化硫與銅離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl,氯化銅溶液在HCl氛圍中蒸發(fā)結(jié)晶得到CuCl2•2H2O;
(3)由2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2S2O32-=S4O42-+2I-,可得關(guān)系式2n(ClCl2)~I2~2n(S2O32-),據(jù)此計算200mL溶液中n(ClCl2),進而計算ClCl2的質(zhì)量分數(shù).

解答 解:I.(1)根據(jù)裝置圖可知,裝置A中儀器Z的名稱為圓底燒瓶,
故答案為:圓底燒瓶;
(2)儀器連接順序:Cl2發(fā)生裝置→除去HCl氣體裝置→干燥裝置→制備裝置→多余Cl2處理裝置,所以各儀器接口順序是:a→d、e→j、h→f、g→b;該實驗中有有毒氣體參加反應(yīng),所以實驗前要檢驗裝置的氣密性;
故答案為:d;e;j;h;f;g;b;
(3)檢驗裝置A的氣密性的方法是:用彈簧夾夾住a處橡皮管并關(guān)閉分液漏斗的活塞,向分液漏斗中加入較多的水,然后打開分液漏斗的活塞,使水緩緩流下,若分液漏斗中的水不能完全漏下,說明裝置氣密性好(或在a管處接一導(dǎo)管,并將導(dǎo)管末端插入水中,同時關(guān)閉分液漏斗的活塞,用酒精燈給圓底燒瓶微熱,若導(dǎo)管末端有氣泡冒出,且停止加熱恢復(fù)室溫時,導(dǎo)管末端形成一段小水柱,說明裝置氣密性好),
故答案為:用彈簧夾夾住a處橡皮管并關(guān)閉分液漏斗的活塞,向分液漏斗中加入較多的水,然后打開分液漏斗的活塞,使水緩緩流下,若分液漏斗中的水不能完全漏下,說明裝置氣密性好(或在a管處接一導(dǎo)管,并將導(dǎo)管末端插入水中,同時關(guān)閉分液漏斗的活塞,用酒精燈給圓底燒瓶微熱,若導(dǎo)管末端有氣泡冒出,且停止加熱恢復(fù)室溫時,導(dǎo)管末端形成一段小水柱,說明裝置氣密性好);
(4)硬質(zhì)試管中發(fā)生反應(yīng)有:氯氣與Cu反應(yīng)生成氯化銅,與Fe反應(yīng)生成氯化鐵,反應(yīng)方程式分別為:Cu+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2、2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3
故答案為:Cu+Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuCl2、2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3;
(5)根據(jù)題意,裝置B中溶液含有次氯酸鈉,有強氧化性,所以鋼鐵(含F(xiàn)e、C)在該溶液中會被次氯酸根氧化,所以該電化學(xué)腐蝕過程中,次氯酸根作氧化劑在正極發(fā)生還原反應(yīng),正極反應(yīng)式為ClO-+2e-+H2O═Cl-+2OH-
故答案為:ClO-+2e-+H2O═Cl-+2OH-;
Ⅱ.(1)固體中主要是氯化鐵和氯化銅,在水溶液中能水解,所以用稀鹽酸溶解固體可以抑制其水解,
故答案為:抑制Cu2+、Fe3+水解;
(2)根據(jù)信息可知:在加熱條件下,SO2與銅離子反應(yīng)生成CuCl白色沉淀和SO42-,其反應(yīng)的離子方程式為:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-
故答案為:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-;
(3)由2Cu2++4I-=2CuI↓+I2、I2+2S2O32-=S4O42-+2I-,可得關(guān)系式2n(ClCl2)~I2~2n(S2O32-),故200mL溶液中n(ClCl2)=n(S2O32-)=0.02L×0.2mol/L×$\frac{200mL}{2mL}$=0.4mol,則樣品中m(ClCl2)=0.4mol×135g/mol=54g,則ClCl2的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{54g}{65g}$×100%=83.1%,故答案為:83.1%.

點評 本題考查物質(zhì)的制備實驗方案、化學(xué)工藝流程,涉及對裝置及操作的分析評價、氣密性檢驗、電化學(xué)腐蝕、滴定計算等,側(cè)重于基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用,難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

14.取一定量的Na溶于95.6g水中,待固體完全溶解后,測得NaOH的質(zhì)量分數(shù)為8%,則:
(1)投入的Na的物質(zhì)的量為多少?
(2)標準狀況下產(chǎn)生的氣體為多少L?

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

12.下列物質(zhì)分類正確的是( 。
A.NaOH、Al--電解質(zhì)B.C2H4、O2--易燃氣體
C.CaC2、K--遇濕易燃物品D.KMnO4、KClO3--還原劑

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

9.已知磺酰氯(SO2Cl2)是一種有機氯化物,也是鋰電池正極活性物質(zhì),SO2Cl2是一種無色液體,熔點-54.1℃,沸點69.1℃,極易水解,遇潮濕空氣會產(chǎn)生白霧.磺酰氯(SO2Cl2)的制備方法及裝置圖如圖1:
SO2(g)+Cl2(g)?SO2C12(g)△H<0,

(1)化合物SO2Cl2中S元素的化合價是+6.
(2)儀器D的名稱是三頸燒瓶,儀器C的作用除了吸收氯氣和二氧化硫,還具有防止外界空氣中的水蒸氣進入三頸燒瓶作用.
(3)戊是貯氣裝置,則E中的溶液是飽和的亞硫酸氫鈉溶液;若缺少裝置乙和丁,則產(chǎn)物變質(zhì),發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是SO2Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4
(4)反應(yīng)結(jié)束后,將丙中混合物分離開的實驗操作是蒸餾.
(5)有關(guān)該實驗敘述正確的是b
a、X、Y最好的組合是銅片和濃硫酸
b、活性炭的作用是作催化劑
c、冷凝管B也可以用作蒸餾
(6)GET公司開發(fā)的Li-SO2Cl2軍用電池,其示意圖如圖戌所示,已知電池反應(yīng)為:2Li+SO2Cl2=2LiCl+SO2↑,則電池工作時,正極的電極反應(yīng)式為是SO2Cl2+2e-=2 Cl -+SO2↑.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

16.三苯甲醇(C6H53C-OH是一種重要的化工原料和醫(yī)藥中間體.實驗室合成三苯甲醇的實驗裝置如圖所示.
已知:①過程中生成的中間物質(zhì)格氏試劑易發(fā)生水解反應(yīng);
②部分相關(guān)物質(zhì)的沸點如下:
物質(zhì)沸點/℃
三苯甲醇380
乙醚34.6
溴苯156.2
③三苯甲醇的相對分子質(zhì)量為260.
請回答下列問題:
(1)裝置中玻璃儀器B的名稱為冷凝管;裝有無水CaCl2的儀器A的作用是防止空氣中的水蒸氣進入裝置,避免格氏試劑水解;
(2)裝置中滴加液體未用普通分液漏斗而用滴液漏斗的作用是平衡壓強,使漏斗內(nèi)液體順利滴下;
(3)制得的三苯甲醇粗產(chǎn)品中含有乙醚、溴苯、氯化銨等雜質(zhì),可以設(shè)計如下提純方案:
粗產(chǎn)品$\stackrel{①操作}{→}$$\stackrel{②溶解、過濾}{→}$$\stackrel{③洗滌、干燥}{→}$三苯甲醇
其中,操作①的名稱是蒸餾或分餾;洗滌液最好選用a(填字母序號).
a.水         b.乙醚         c.乙醇         d.苯
檢驗產(chǎn)品已經(jīng)洗滌干凈的操作為取少量最后一次洗滌液于試管中,滴加硝酸銀溶液,若無沉淀生成,則已洗滌干凈,反之則未洗滌干凈;
(4)純度測定:稱取2.60g產(chǎn)品,配成乙醚溶液,加入足量金屬鈉(乙醚與鈉不反應(yīng)),充分反應(yīng)后,測得生成的氣體在標準狀況下的體積為100.80mL.則產(chǎn)品中三苯甲醇的質(zhì)量分數(shù)為90%.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.已知:①1mo1H2分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收436kj的能量②1 mol Cl2分子中化學(xué)鍵斷裂時需要吸收243 kJ的能量③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子時釋放431 kJ的能量.下敘述正確的是(  )
A.反應(yīng)物總能量為679kj
B.生成物總能量為431kj
C.氫氣和氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫氣體,反應(yīng)放出183kJ能量
D.氫氣和氯氣反應(yīng)生成2mol氯化氫氣體,反應(yīng)吸收183kJ能量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途.
I.高鐵酸鉀( K2FeO4)不僅是一種理想的水處理劑,而且高鐵電池的研制也在進行中.如圖1是高鐵電池的模擬實驗裝置:

(1)該電池放電時正極的電極反應(yīng)式為FeO42-+4H2O+3e-═Fe(OH)3↓+5OH- ;若維持電流強度為1A,電池工作十分鐘,理論消耗Zn0.2g(已知F=96500C/mol).
(2)鹽橋中盛有飽和KC1溶液,此鹽橋中氯離子向右移動(填“左”或“右”);若用陽離子交換膜代替鹽橋,則鉀離子向左移動(填“左”或“右”).
(3)圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線,由此可得出高鐵電池的優(yōu)點有使用時間長、工作電壓穩(wěn)定.
Ⅱ.工業(yè)上濕法制備K2FeO4的工藝流程如圖3.

(4)完成“氧化”過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O,
其中氧化劑是NaClO(填化學(xué)式).
(5)加入飽和KOH溶液的目的是減小高鐵酸鉀的溶解,促進高鐵酸鉀晶體析出.
(6)已知25℃時Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,此溫度下若在實驗室中配制Smol/L l00mL FeCl3溶液,為使配制過程中不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象,則至少需要加入2.5mL 2mol/L的鹽酸(忽略加入鹽酸體積).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.下列有關(guān)化學(xué)用語,表達正確的是(  )
A.乙醇的分子式:CH3CH2OHB.次氯酸的電子式:
C.NH4Cl的電子式:D.乙醛結(jié)構(gòu)簡式:CH3CHO

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.鈉與H2在一定溫度下可反應(yīng)生成一種叫氫化鈉(NaH)的白色化合物,該化合物在熔融狀態(tài)下可導(dǎo)電,取少量NaH放入水中,劇烈反應(yīng)放出一種無色、無味的氣體,并形成一種堿性溶液.
(1)Na與H2反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2NaH,H2作氧化劑.
(2)NaH與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaH+H2O═NaOH+H2↑,NaH作還原劑.

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同步練習(xí)冊答案