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20.實驗室中用氯氣與粗銅(雜質(zhì)只有Fe)反應,制備銅的氯化物的流程如下.

(1)實驗室采用下圖所示的裝置,完成反應①,有關(guān)儀器接口按氣流方向連接的正確順序是:a→d、e、h、i、f、g、b(鐵架臺、鐵夾省略).其中裝置B的作用是尾氣處理.

(2)連接好裝置后,加入藥品前,應該進行的實驗操作是檢查裝置氣密性.實驗中大試管需要加熱,加熱前應進行的一步重要操作是通入一段時間的氯氣,將裝置中的空氣排盡,反應時,在盛粗銅粉的試管中觀察到的現(xiàn)象是棕黃色的煙.
(3)上述流程中試劑X可以是氧化銅或氫氧化銅,固體1需要加稀鹽酸溶解,其理由是抑制氯化銅、氯化鐵水解(或抑制Cu2+、Fe3+水解);操作2需在HCl氣流中經(jīng)過加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等步驟.
(4)若開始取的粗銅與足量Cl2反應,經(jīng)上述流程制備CuCl2•2H2O,最終得到干燥產(chǎn)品的產(chǎn)量比理論值增大;(填“增大”、“減小”、“沒有變化”)分析出現(xiàn)此情況的主要原因加入試劑X為CuO生成了CuCl2,使產(chǎn)品增加.

分析 粗銅中雜質(zhì)只有Fe,與氯氣反應得到固體甲中有氯化銅、氯化鐵,用鹽酸溶解,抑制氯化銅、氯化鐵水解,溶液1中加入X調(diào)節(jié)溶液pH,得到溶液2,經(jīng)過系列操作得到CuCl2•2H2O,故溶液2為CuCl2溶液,則調(diào)節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,過濾除去,試劑X可以為CuO、氫氧化銅等,結(jié)合題目信息可知,氯化銅溶液,加少量鹽酸,抑制氯化銅水解,再蒸發(fā)濃縮、冷卻到26~42℃結(jié)晶得到CuCl2•2H2O,再經(jīng)過過濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體,以此解答該題.

解答 解:粗銅中雜質(zhì)只有Fe,與氯氣反應得到固體甲中有氯化銅、氯化鐵,用鹽酸溶解,抑制氯化銅、氯化鐵水解,溶液1中加入X調(diào)節(jié)溶液pH,得到溶液2,經(jīng)過系列操作得到CuCl2•2H2O,故溶液2為CuCl2溶液,則調(diào)節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,過濾除去,試劑X可以為CuO、氫氧化銅等,結(jié)合題目信息可知,氯化銅溶液,加少量鹽酸,抑制氯化銅水解,再蒸發(fā)濃縮、冷卻到26~42℃結(jié)晶得到CuCl2•2H2O,再經(jīng)過過濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體,
(1)A裝置制備氯氣,C裝置吸收氯氣中的HCl,E裝置干燥氯氣,D裝置中Cu與氯氣反應,B裝置吸收未反應的氯氣,防止污染空氣,按氣流方向連接各儀器接口順序是:a→d、e→h、i→f、g→b,裝置B裝有NaOH溶液,可與氯氣反應,用作尾氣處理,防止氯氣污染環(huán)境,
故答案為:d、e、h、i、f、g、b;尾氣處理;
(2)連接好裝置后,加入藥品前,應該進行的實驗操作是檢查裝置氣密性,實驗中大試管需要加熱,加熱前應進行的一步重要操作是通入一段時間的氯氣,防止銅被氧化生成氧化銅,將裝置中的空氣排盡,反應時,在盛粗銅粉的試管中觀察到的現(xiàn)象是棕黃色的煙.
故答案為:檢查裝置氣密性;通入一段時間的氯氣,將裝置中的空氣排盡;棕黃色的煙;
(3)調(diào)節(jié)pH目的是使溶液中鐵離子轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,過濾除去,且不能引入新雜質(zhì),而氫氧化鈉、氨水、硫酸銅均引入雜質(zhì),氯化銅、氯化鐵在溶液中會發(fā)生水解,用鹽酸溶解,可以抑制氯化銅、氯化鐵水解,蒸發(fā)濃縮時,為防止水解應在HCl氣流中加熱、冷卻到26~42℃結(jié)晶得到CuCl2•2H2O,再經(jīng)過過濾、洗滌、干燥得到純凈的晶體,
故答案為:氧化銅或氫氧化銅;抑制氯化銅、氯化鐵水解(或抑制Cu2+、Fe3+水解);HCl;冷卻結(jié)晶;
(4)在調(diào)節(jié)溶液pH時,加入CuO反應生成了CuCl2,使產(chǎn)品質(zhì)量增加,
故答案為:增大;加入試劑X為CuO生成了CuCl2,使產(chǎn)品增加.

點評 本題考查實驗制備方案,為高考常見題型,涉及對裝置的分析評價、物質(zhì)的分離提純、對操作的分析評價、含量測定等,注意對題目信息的提取應用,側(cè)重考查學生分析解決問題的能力、知識遷移運用能力,難度中等.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

1.牛奶放置時間長了會變酸,這是因為牛奶中含有不少乳糖,在微生物的作用下乳糖分解而變成乳酸,乳酸的結(jié)構(gòu)簡式為 已知有機物中若含有相同的官能團,則化學性質(zhì)相似.完成下列問題:
(1)寫出乳酸分子中官能團的名稱羥基、羧基.
(2)一定條件下乳酸能發(fā)生的反應類型有BDEF (填序號).
A.水解反應
B.取代反應
C.加成反應
D.中和反應
E.氧化反應
F.酯化反應
(3)寫出過量乳酸與碳酸鈉溶液反應的化學方程式+Na2CO3+H2O+CO2↑.
(4)乳酸在濃硫酸作用下,兩分子相互反應生成鏈狀結(jié)構(gòu)的物質(zhì),寫出此有機生成物的結(jié)構(gòu)簡式
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.短周期元素A、B、C、D的原子序數(shù)依次增大且互不同主族,A元素在自然界中存在兩種氣態(tài)單質(zhì),其中一種能吸收短波紫外線,A、B兩元素的族序數(shù)之差為3,C、D不相鄰,C的最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的一半,下列判斷正確的是(  )
A.簡單離子的半徑大�。篋>B>A
B.B的單質(zhì)既能和酸反應,又能和堿反應
C.A分別與C、D形成的化合物均易溶于水
D.最高價氧化物對應水化物的酸性:C>D

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

8.下列用水就能鑒別的一組物質(zhì)是(  )
A.苯、乙醇、四氯化碳B.苯、己烷、四氯化碳
C.硝基苯、乙醇、四氯化碳D.硝基苯、乙醇、乙酸

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

15.已知A的產(chǎn)量通常用來衡量一個國家的石油化工發(fā)展水平,B、D是飲食中兩種常見的有機物,F(xiàn)是一種有香味的物質(zhì),F(xiàn)中碳原子數(shù)是D的兩倍.現(xiàn)以A為主要原料合成F和高分子化合物E,其合成路線如圖1所示.

(1)A的結(jié)構(gòu)式為,B中決定其性質(zhì)的重要官能團的名稱為羥基.
(2)寫出反應的化學方程式并判斷反應類型.
①2CH3CH2OH+O2 Cu2CH3CHO+2H2O反應類型:氧化反應.
②CH3CH2OH+CH3COOHCH3COOCH2CH3+H2O反應類型:酯化反應或取代反應.
(3)實驗室怎樣鑒別B和D?取某一待測液于試管中,滴加少量石蕊溶液,若溶液變紅,則所取待測液為乙酸,余下一種為乙醇.
(4)在實驗室里我們可以用如圖2所示的裝置來制取F,乙中所盛的試劑為飽和碳酸鈉溶液,該溶液的主要作用是與揮發(fā)出來的乙酸反應,便于聞乙酸乙酯的香味、溶解揮發(fā)出來的乙醇、降低乙酸乙酯在水中的溶解度,便于分層析出;該裝置圖中有一個明顯的錯誤是導氣管的出口伸入到了液面以下.
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

5.下列說法正確的是( �。�
A.按系統(tǒng)命名法,化合物 的名稱是2,3,5,5-四甲基-4,4-二乙基己烷
B.可用熱的飽和Na2CO3溶液除去金屬表面的機油、潤滑油
C.C4H10的一氯取代物有4種
D.用酸性KMnO4溶液可鑒別2-丁烯和正丁醛

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.已知溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為96%的酒精溶液的物質(zhì)的量濃度為16.6•mol•L-1,則8.3mol•L-1的酒精溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為(  )
A.大于48%B.等于48%C.小于48%D.無法確定

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

9.最近報道的一種能快速充放電的離子電池,其中的電解質(zhì)為離子液體{AlCl4-/[EMI]+},放電時有關(guān)離子轉(zhuǎn)化如圖所示.下列說法正確的是  (  )
A.放電時,負極發(fā)生2AlCl4--e-═Al2Cl7-+Cl-
B.放電時,有機陽離子[EMI]+向鋁電極方向移動
C.充電時,陰極發(fā)生:4Al2Cl7-+3e-═Al+7AlCl4-
D.充電時,泡沫石墨極與外電源的負極相連

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.以下反應最符合綠色化學原子經(jīng)濟性要求的是( �。�
A.乙烷與氯氣制備一氯乙烷
B.在FeBr3催化作用下,苯與液溴反應制取溴苯
C.苯和硝酸反應制備硝基苯
D.乙烯與氧氣在銀催化作用下生成環(huán)氧乙烷

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同步練習冊答案
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