氯化铜用作陶瓷着色剂、玻璃、电镀添加剂、催化剂、照相制版及饲料添加剂等。某学习小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。
已知氯化铜易溶于水,难溶于乙醇。
13.溶液1中的金属离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+。能检验溶液1中Fe2+的试剂 (填编号)
①KMnO4
②K3[Fe(CN)6]
③NaOH
④KSCN
为了更完全的沉淀,试剂X为 。
14.试剂a是 ,加入需过量的原因是 。试剂Y用于调节pH以除去杂质,Y可选用下列试剂中的 (填序号)。
a.NaOH
b.NH3·H2O
c.CuO
d.Cu2(OH) 2CO3
e.CuSO4
调节pH至4的原因是 。
得到固体2的操作是 。
15.在溶液2转化为CuCl2·xH2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色。欲探究其原因。已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:
Cu(H2O)42+(aq)+4Cl-(aq)
蓝色 黄色
①上述反应的化学平衡常数表达式是K= 。若增大氯离子浓度,K值 (填“增大”、“减小”或“不变”)
16.② 取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能够证明CuCl2溶液中有上述转化关系的是 (填序号)。
a.将Y稀释,发现溶液呈蓝色
b.在Y中加入CuCl2晶体,溶液变为绿色
c.在Y中加入NaCl固体,溶液变为绿色
d.取Y进行电解,溶液颜色最终消失
17.得到CuCl2·xH2O晶体最好采用的干燥方式是 。
18.为测定制得的氯化铜晶体(CuCl2·H2O)中的值,某兴趣小组设计了以下实验方案:称取m g晶体溶于水,加入足量氢氧化钠溶液、过滤、沉淀洗涤后用小火加热至质量不再轻为止,冷却,称量所得黑色固体的质量为ng。根据实验数据测得= (用含m、n的代数式表示)
② H2O2溶液
由图示可知:粗铜和氧气反应生成氧化铜、四氧化三铁,加入稀盐酸至固体完全溶解,为了防止氯化铜等物质发生水解,加入过量稀盐酸得溶液1,再加入过氧化氢溶液将部分可能存在的亚铁离子氧化成三价铁离子,再加入碱式碳酸铜调节溶液的酸碱度至pH在4,使三价铁离子生成氢氧化铁除去,过滤可得固体2氢氧化铁和溶液2氯化铜溶液,蒸发结晶得氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。
铁氰酸钾(铁氰化钾),不和Fe3+、Cu2+反应,和Fe2+反应得到一种蓝色的沉淀,溶液1中的金属离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+,能检验溶液1中Fe2+的试剂是②K3[Fe(CN)6],故选②;
为了更完全的沉淀,将铁离子和亚铁离子完全除去,应先将亚铁离子氧化成铁离子,同时又不带入杂质离子,试剂X为H2O2溶液;
由图示可知:粗铜和氧气反应生成氧化铜、四氧化三铁,加入稀盐酸至固体完全溶解,为了防止氯化铜等物质发生水解,加入过量稀盐酸得溶液1,再加入过氧化氢溶液将部分可能存在的亚铁离子氧化成三价铁离子,再加入碱式碳酸铜调节溶液的酸碱度至pH在4,使三价铁离子生成氢氧化铁除去,过滤可得固体2氢氧化铁和溶液2氯化铜溶液,蒸发结晶得氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。
本题是一道制备实验方案的设计题,考查学生金属铜以及化合物的性质知识,综合性强,难度大。
稀盐酸 盐酸充分反应,且能抑制Cu2+水解 cd;
将氧化铜、四氧化三铁溶解,应加入稀盐酸至固体完全溶解,试剂a是稀盐酸,加入需过量的原因是盐酸充分反应,且能抑制Cu2+水解。试剂Y用于调节pH以除去杂质铁离子,应该可以将酸碱度升高,而且不会带入杂质离子,Y可选用CuO 或Cu2(OH) 2CO3,故选cd;
因为pH=3时,Fe3+完全沉淀而Cu2+不沉淀,为了使Fe3+完全沉淀而Cu2+不沉淀,可以调节pH至4;
利用过滤将固液混合物分离,得到固体2和溶液2;
(2) 将氧化铜、四氧化三铁溶解,应加入稀盐酸至固体完全溶解,加入需过量的原因是盐酸充分反应,且能抑制Cu2+水解。调节pH以除去杂质铁离子,应该可以将酸碱度升高,而且不会带入杂质离子,可选用CuO 或Cu2(OH) 2CO3;pH=3时,Fe3+完全沉淀而Cu2+不沉淀;
本题是一道制备实验方案的设计题,考查学生金属铜以及化合物的性质知识,综合性强,难度大。
不变
在溶液2转化为CuCl2·xH2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色。在氯化铜溶液中有如下转化关系:
Cu(H2O)42+(aq)+4Cl-(aq) CuCl42-(aq)+4H2O(l)
蓝色 黄色
上述反应的化学平衡常数表达式是,平衡常数只随着温度的改变而改变,若增大氯离子浓度,K值不变;
制备实验方案的设计
化学平衡常数表达式是,平衡常数只随着温度的改变而改变,若增大氯离子浓度,K值不变;
本题是一道制备实验方案的设计题,考查学生金属铜以及化合物的性质知识,综合性强,难度大。
abc
取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能够证明CuCl2溶液中有上述转化关系的是:
a.将Y稀释,平衡向逆反应方向移动,溶液呈蓝色,正确;
b.在Y中加入CuCl2晶体,氯离子浓度增大,平衡向正反应方向移动,溶液变为绿色,正确;
c.在Y中加入NaCl固体,氯离子浓度增大,平衡向正反应方向移动,溶液变为绿色,正确;
d.取Y进行电解,氯离子失去电子,生成氯气,铜离子得到电子,生成金属铜,溶液颜色最终消失,与平衡移动无关,错误;
故选abc;
取氯化铜晶体配制成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能够证明CuCl2溶液中有上述转化关系的是:
a.将Y稀释,平衡向逆反应方向移动,溶液呈蓝色;
b.在Y中加入CuCl2晶体,氯离子浓度增大,平衡向正反应方向移动,溶液变为绿色;
c.在Y中加入NaCl固体,氯离子浓度增大,平衡向正反应方向移动,溶液变为绿色;
d.取Y进行电解,氯离子失去电子,生成氯气,铜离子得到电子,生成金属铜,溶液颜色最终消失,与平衡移动无关;
本题是一道制备实验方案的设计题,考查学生金属铜以及化合物的性质知识,综合性强,难度大。
CuCl2•xH2O晶体加热容易分解,且氯化铜易水解,应在HCl气流中低温烘干,故选D。
CuCl2•xH2O晶体加热容易分解,且氯化铜易水解,应在HCl气流中低温烘干。
本题是一道制备实验方案的设计题,考查学生金属铜以及化合物的性质知识,综合性强,难度大。
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氢氧化铜加热分解所得黑色固体的质量ng为CuO,根据Cu元素守恒:n(CuCl2•xH2O)=n(CuO)=mol,则mol×(135+18x)=mg,解得x=;
氢氧化铜加热分解所得黑色固体的质量ng为CuO,根据Cu元素守恒计算;
本题是一道制备实验方案的设计题,考查学生金属铜以及化合物的性质知识,综合性强,难度大。