氯化铜是一种广泛用于生产颜料、木材防腐剂等的化工产品。某研究小组用粗铜(含杂质Fe)按下述流程制备氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)。
(1)实验室采用如下图所示的装置,可将粗铜与Cl2反应转化为固体1(加热仪器和夹持装置已略去)。
① 仪器A的名称是 。
② 装置B中发生反应的离子方程式是 。
③如果浓盐酸不能顺利滴下,可能的原因是 。
④装置Ⅳ中盛装的试剂是 ,其作用是 。
(2)在CuCl2溶液转化为CuCl2·2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为黄绿色。小组同学欲探究其原因。
已知:在氯化铜溶液中有如下转化关系:
(aq) +4Cl-(aq)
(aq) +4H2O(l)
蓝色 黄色
①上述反应的化学平衡常数表达式是K= 。
②现欲使溶液由黄色变成蓝色,请写出两种可采用的方法
a. b 。
(3)由CuCl2溶液得到CuCl2·2H2O的过程中要加入盐酸的目的是 。
[化学——选修2:化学与技术](15分)草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂,用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为_____、_______。
(2)该制备工艺中有两次过滤操作,过滤操作①的滤液是__________,滤渣是__________;过滤操作②的滤液是__________和__________,滤渣是__________。
(3)工艺过程中③和④的目的是。
(4)有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯,其中含有的杂质主要是__________。
(5)结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250 g溶于水,用0.0500mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定,至浅粉红色不消褪,消耗KMnO4溶液15.00 mL,反应的离子方程式为;列式计算该成品的纯度____________。
高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿(主要成份MnO2)制备高锰酸钾的流程图。
(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒机理与下列(填序号)物质相似。
A.75%酒精 | B.双氧水 | C.苯酚 | D.84消毒液(NaClO溶液) |
(2)软锰矿粉碎的目的。
写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式:。
(3)该生产中需要纯净的CO2气体。若实验室要直接制备出纯净的CO2,所需试剂最好选择_______(选填代号)。
a.石灰石 b.稀HCl c.稀H2SO4 d.纯碱
所需气体发生装置是_________(选填代号)。
(4)上述流程中反应②:向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4,该反应中的还原剂是:。
(5)上述流程中可以循环使用的物质有Ca(OH)2、CO2、和(写化学式)。
(6)若不考虑物质循环与制备过程中的损失,则每1 mol MnO2可制得mol KMnO4。
(16分)A、B、C、D、E、F、G七种短周期元素的原子序数依次增大,其中仅有一种稀有气体元素。A和E最外层电子数相同,短周期主族元素的原子中,E原子的半径最大;B、C和F在周期表中相邻,B、C同周期,C、F同主族,F原子的质子数是C原子质子数的2倍;A和C可形成两种常见的液态化合物X和Y(相对分子质量X<Y ),D形成的分子为单原子分子。回答问题:
(1)G元素为______(填元素符号),Y的电子式为。
(2)液态化合物Y与稀H2SO4酸化的K2Cr2O7溶液作用可产生一种无色助燃性气体及可溶性的Cr2(SO4)3,则该反应的离子方程式为。
(3)用某种金属易拉罐与A、C、E组成的化合物的水溶液反应,产生的气体可充填气球,请写出该反应的离子方程式,使用这种气球存在的隐患是。
(4)P和Q两种物质都是由A、C、E、F四种元素组成的盐,其水溶液都显酸性,等物质的量的P和Q恰好完全反应。写出该反应的离子方程式:,这两种盐均含有的化学键类型为。
(5)由A、B两元素形成的化合物W可作为火箭推进器中的强还原剂,已知一个W分子和一个Y分子中都含有18个电子,0.5mol液态W和足量液态Y反应,生成一种无色无味无毒的气体B2和液态X,并放出408.8KJ热量。写出该反应的热化学方程式为。
铁、氯、铜及其化合物在生产、生活中有广泛的用途,试回答下列问题。
(1)二氧化氯(C1O2)已逐步代替C12用于自来水处理,用C1O2处理过的饮用水(pH为5.5~6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(C1O2-)。已知:25℃时Ka(HClO)=3.2×10-8,Ka(HClO2)=1.0×10-2,则酸性强弱关系为;在pH=5的上述处理过的饮用水中=。若饮用水中C1O2-的含量超标,可向其中加入适量的Fe2+将C1O2-还原成Cl一,写出酸性条件下该反应的离子方程式:。
(2)①腐蚀铜板后的溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+浓度均为0.1 mol/l,如图为金属离子的浓度的对数与溶液pH的关系,现向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6时,溶液中存在的金属阳离子为。(当溶液中金属离子浓度≤10-5mol/l时,可认为沉淀完全)。
②从图中数据计算可得Fe(OH)2的溶度积Ksp[Fe(OH)2]。
②Na2S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的
Cu2+、Fe2+、Pb2+,滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是;当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10-5m01/l),此时的S2一的浓度为。
已知:Ksp(FeS)=6.3×10-18(mol•L-1)2,Ksp(CuS)=6×10-36(mol•L-1)2,Ksp(PbS)=2.4×10-28(mol•L-1)2
某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染,设计如下工艺流程:
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Cu(OH)2 |
开始沉淀的pH |
2.3 |
7.6 |
4.4 |
完全沉淀的pH |
3.2 |
9.7 |
6.4 |
(1)实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有。
(2)煮沸CuSO4溶液的原因是。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,写出该反应的化学方程式:。
(3)CuCl产品中CuCl的质量分数大于96.50%为国家合格标准。称取所制备的CuCl样品0.250O g置于一定量的0.5 mol/L FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20 mL,用0.1000 mol/l的Ce(SO4)2溶液滴定,到达终点时消耗Ce(SO4)2溶液24.60 ml。有关的化学反应为:Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl--, Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+。通过计算说明该CuCl样品(填“符合”或“不符合”)国家标准。
(4)25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38,Fe3+发生水解反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+,该反应的平衡常数为。