(15分)氯化亚铜是重要的铜盐系列化工产品,广泛应用于石油化工、纺织印染、颜料、医药、电镀、有机合成等行业。以工业海绵铜为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产硫酸铜进而生产氯化亚铜。海绵铜的主要成分是CuO和Cu,生产工艺流程图如下。
思考并回答下列问题。
(1)生产原理:
①溶解时生成的还原产物在酸性溶液中稳定存在,请写出此时的氧化还原反应离子方程式 。
②还原氯化:2CuSO4 + (NH4)2SO3 + 2NH4Cl + H2O ="=" 2CuCl↓ + 2(NH4)2SO4 + H2SO4
(2)得到副产品的化学式为 。
(3)生产后阶段,从滤液获得副产品的步骤:①蒸发浓缩 ②冷却结晶 ③ ④洗涤 ⑤干燥。
(4)产品的洗涤方法是,先用pH=2的稀H2SO4洗,后用95%的酒精洗。酒精洗的目的是 ;请设计简单实验方案,检验稀H2SO4洗时是否洗干净 。
(5)定量分析
称取2.000g CuCl样品(杂质不参与反应),溶于一定量的0.5000mol·L-1FeCl3溶液中,加水稀释至200mL得到溶液,取20.00mL 用0.1000mol·L-1的Ce(SO4)2溶液滴定到终点,消耗20.00mLCe(SO4)2溶液。
①此实验涉及溶液配制与定量滴定的基本操作中,合理的是 ;
②有关反应式:Fe3++CuCl=Fe2++Cu2++Cl- Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+
则样品中CuCl的质量分数 。
)实验室制备溴苯可用如图所示的装置,填写下列空白:
(1)关闭F夹,打开C夹,在装有少量苯的三口烧瓶中由A口加入少量溴,再加入少量铁屑,塞住
A口,反应一段时间制的溴苯。溴苯是一种密度比水(填”小”或”大”)的无色液体,在实
验中因为而显褐色。则三口烧瓶中发生反应的化学方程式为_____和___。
(2)D、E试管内出现的现象为_____________________________________。
(3)待三口烧瓶中的反应进行到仍有气泡冒出时松开F夹,关闭C,可以看到的现象是
____________________________________。
(4)三口烧瓶中的溴苯经过下列步骤分离提纯:
①向三口烧瓶中加入10 mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10 mL水、8 mL10%的NaOH溶液、10 mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是_______________________;
③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤。加入氯化钙的目的是___。
(5)经过上述分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为_____________,要进一步提纯,下列操
作中必须的是_______(填入正确选项前的字母):
A.重结晶 B.过滤 C.蒸馏 D.萃取
两位同学设计了下述两个方案, 并都认为如果观察到的现象和自己所设计的方案一致,即可确定无色气体中一定含有SO2和CO2气体。
请你评价上述两个方案是否严密,并说明理由。
方案甲:_________,______________________
方案乙:_________,_______________________ 。
实验室可用NH4HCO3和NaCl为原料制备纯碱。请根据下表数据和实验步骤,回答下列问题: 30℃时几种盐的溶解度/g
NaCl |
NH4HCO3 |
NaHCO3 |
NH4Cl |
Na2SO4 |
![]() |
CaCl2 |
MgCl2 |
CaSO4 |
36.3 |
27.0 |
11.1 |
41.4 |
40.8 |
78 |
51.7 |
26.2 |
0.165 |
制备纯碱的步骤如下:
① 配制50 mL约25%的粗食盐水溶液(密度近似为1 g/cm3)。
② 精制食盐水(粗食盐中含有少量Ca2+、Mg2+、等杂质)用盐酸将滤液的pH值调至7。
③ 加热食盐水,将溶液温度控制在30 ─ 35℃。
④ 在不断搅拌下,分次将研细的NH4HCO3加入食盐水中,加完料后,继续保温、 搅拌半小时。
⑤ 静置,趁热过滤,回收母液。晶体用蒸馏水洗涤两次。
⑥ 将晶体灼烧,得到纯碱。
(1)步骤①中,配制溶液的最后一步操作是______________________;
(2)步骤②中,SO42-是否需要除去?_________,理由是________________
(3)步骤④中所有操作的共同目的是_____________;
(4)步骤⑤中晶体的洗涤液中主要含有的杂质阳离子是____________,在通常情况下,检验这种阳离子的方法_______________________。
已知漂白粉与浓盐酸反应可产生氯气[Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O]。某同学试图测定氯气的体积并验证干燥纯净的氯气无漂白性,现有如下装置,请回答:
(1)请用字母填写装置的连接顺序:a接( )、( )接( )、( )接( )、( )接( )、( )接( )。
(2)洗气瓶中所装液体是________。
(3)在制氯气前,必须进行的一项操作步骤是________________________________________________________________________。
(4)某同学在实验中,发现量筒中未收集到液体,则失败的原因可能是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
亚甲基蓝(Methylnene Blue)在碱性条件下与葡萄糖作用生成亚甲基白(Methylene White)。亚甲基蓝的结构简式如下:
著名的蓝瓶子实验操作步骤如下:
①如图示在250mL锥形瓶中,依次加入2 g NaOH、100 mL H2O和3 g葡萄糖,搅拌溶解后,再加入3滴~5滴0.2%的亚甲基蓝溶液,振荡混合液呈现蓝色;
②塞紧橡皮塞(活塞a、b关闭),将溶液静置,溶液变为无色;
③再打开瓶塞,振荡,溶液又变为蓝色;
④再塞紧橡皮塞,将溶液静置,溶液又变为无色。
以上③、④可重复多次。
试回答下列问题:
⑴某学生将起初配得的蓝色溶液分装在A、B两支试管中(如上图,A试管充满溶液,B中有少量溶液),塞上橡皮塞静置片刻,两溶液均显无色。若再同时振荡A、B试管,能显蓝色的是__________(填“A”或“B”)。
⑵若塞紧锥形瓶塞并打开活塞a、b,通入足量氢气后,再关闭活塞a、b并振荡,溶液能否由无色变为蓝色____________(填“能”或“不能”);若塞紧锥形瓶塞并打开a、b通入足量氧气,溶液能否由无色变为蓝色_________(填“能”或“不能”)。
⑶上述转化过程中,葡萄糖的作用是__________,亚甲基蓝的作用是______________;
⑷上述实验中葡萄糖也可用鲜橙汁(其中含丰富维生素C)代替,这是因为维生素C具有_______________________;
⑸该实验中③、④操作能否无限次重复进行________(填“能”或“不能”),理由是________________________________________。