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简答题

工业上,向500-600℃的铁屑中通入氯气生产无水氯化铁;向炽热铁屑中通入氯化氢生产无水氯化亚铁.现用如图甲所示的装置模拟上述过程进行实验.

回答下列问题:

(1)制取无水氯化铁的实验中,A中反应的化学方程式为______

(2)制取无水氯化亚铁的实验中,尾气的成分是______

(3)若操作不当,制得的FeCl2 会含有少量FeCl3,欲制得纯净的FeCl2,在实验操作中应先______,再______

(4)某学习小组,查阅资料知道无水FeCl3呈棕红色,在空气中极易潮解,100℃左右时升华,工业上常用作有机合成催化剂.学习小组利用图乙装置(夹持仪器略去)制备并收集无水FeCl3.请回答下列问题:

①按气流方向各装置依次连接的合理顺序为______(填仪器接口的字母编号).

②装置A的作用为______.装置E中冷水浴的作用为______

③从实验安全考虑,整套装置存在一处明显不足,请指出______

正确答案

解:(1)制取无水氯化铁的实验中,A装置制取的是氯气,实验室常用浓盐酸与二氧化锰加热制取,化学反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,

故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;

(2)制取无水氯化亚铁,需要HCl气体,故A装置制取的是HCl,装置B:作用是干燥氯化氢,装置C:炽热铁屑中通入氯化氢制取无水氯化亚铁,反应方程式为:Fe+2HClFeCl2+H2↑,故尾气的成分为未反应的HCl和生成的氢气,

故答案为:HCl和H2

(3)若要制取纯净的FeCl2,需先排净装置中的空气,防止在加热时Fe与O2反应,故先点燃A处的酒精灯制取氯化氢,通入氯化氢(赶尽装置中的空气),再点燃C处的酒精灯,

故答案为:通入氯化氢(赶尽装置中的空气),再点燃C处酒精灯;

(4)①本套装置依次是制备氯气、除杂、反应装置、尾气处理,按照气流方向连接装置时要注意流进的导管要插入液面以下,按此原则可得连接顺序为dhifeccggba,

故答案为:dhifeccggba

②装置A中碱石灰的作用是吸收多余的Cl2、防止外界的水蒸气进入E中,装置E是为了降温冷凝,便于FeCl3收集,

故答案为:吸收多余的Cl2,防止外界的水蒸气进入E中;冷凝,便于FeCl3收集

③从实验安全考虑,整套装置存在一处明显不足,就是制取装置与收集装置之间连接导管太细,即B、E之间的连接导管太细,当温度低于于100℃时,氯化铁凝华后形成的固体可能会堵塞导管,

故答案为:B、E之间的连接导管太细,FeCl3易凝华沉积而堵塞导管.

解析

解:(1)制取无水氯化铁的实验中,A装置制取的是氯气,实验室常用浓盐酸与二氧化锰加热制取,化学反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,

故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;

(2)制取无水氯化亚铁,需要HCl气体,故A装置制取的是HCl,装置B:作用是干燥氯化氢,装置C:炽热铁屑中通入氯化氢制取无水氯化亚铁,反应方程式为:Fe+2HClFeCl2+H2↑,故尾气的成分为未反应的HCl和生成的氢气,

故答案为:HCl和H2

(3)若要制取纯净的FeCl2,需先排净装置中的空气,防止在加热时Fe与O2反应,故先点燃A处的酒精灯制取氯化氢,通入氯化氢(赶尽装置中的空气),再点燃C处的酒精灯,

故答案为:通入氯化氢(赶尽装置中的空气),再点燃C处酒精灯;

(4)①本套装置依次是制备氯气、除杂、反应装置、尾气处理,按照气流方向连接装置时要注意流进的导管要插入液面以下,按此原则可得连接顺序为dhifeccggba,

故答案为:dhifeccggba

②装置A中碱石灰的作用是吸收多余的Cl2、防止外界的水蒸气进入E中,装置E是为了降温冷凝,便于FeCl3收集,

故答案为:吸收多余的Cl2,防止外界的水蒸气进入E中;冷凝,便于FeCl3收集

③从实验安全考虑,整套装置存在一处明显不足,就是制取装置与收集装置之间连接导管太细,即B、E之间的连接导管太细,当温度低于于100℃时,氯化铁凝华后形成的固体可能会堵塞导管,

故答案为:B、E之间的连接导管太细,FeCl3易凝华沉积而堵塞导管.

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活性Fe3O4为黑色固体,有磁性,其不溶于水、碱和酒精、乙醚等有机溶剂中,Fe3O4在潮湿的空气中或高温下易被O2氧化.工业上利用锈蚀废铁为原料,利用共沉淀法制备活性Fe3O4(或写为FeO•Fe2O3)的流程如图:

(1)在制备过程中将块状固体原料粉碎磨成粉末,作用是______

(2)设计合理的实验方案证明Fe3O4与盐酸反应的产物中含有Fe2+、Fe3+,简述实验操作步骤和实验现象______

(可供选择的试剂:KSCN溶液、还原铁粉、氯水、酸性高锰酸钾溶液)

(3)假如在反应池中几乎没有气体产生,在合成池里所有铁元素转化为Fe3O4,则根据相关反应可知,配料中心很可能使混合物中的Fe2O3与Fe物质的量之比接近于______

(4)在一次制备Fe3O4的实验中,由于配料中心反应物比例控制不当,获得了另一种产品FexOy.取一定量该产品溶于足量盐酸中,还需通入标准状况下224mLCl2才能把溶液中的Fe2+全部氧化为Fe3+,然后把所得溶液滴加足量NaOH溶液,将沉淀过滤、洗涤、蒸干,灼烧至恒重,得8g固体.计算该产品的化学式.(请写出计算过程)

正确答案

解:(1)接触面积越大,反应速率越快,所以在工业生产中,将块状固体磨成粉末,增大固体的表面积,目的是增加反应速率,

故答案为:有利于加快反应池中反应速率;

(2)Fe元素有+2价、+3价,三价铁遇到硫氰酸根离子显红色,取2份待检液,其中一份待检液滴入KSCN溶液,若显示血红色则含有Fe3+,二价铁离子具有还原性能够被氧化剂氧化成三价铁离子,高锰酸钾溶液为紫红色溶液,被还原剂还原后显无色,所以,再向另一份待检液滴入酸性高锰酸钾溶液,若紫红色褪去则含有Fe2+

故答案为:取2份待检液,其中一份待检液滴入KSCN溶液,若显示血红色则含有Fe3+,再向另一份待检液滴入酸性高锰酸钾溶液,若紫红色褪去则含有Fe2+

(3)没有气体产生,说明铁刚好使三价铁转化为二价铁,由于在1molFe3O4中可以认为有二价的氧化亚铁和三价的三氧化铁各1mol,

设Fe为Xmol,Fe2O3为ymol,生成1molFe3O4,根据Fe+2Fe3+=3Fe2+则有:

X+2Y=3     3X=1

解得:X=;Y=,故铁和三氧化铁的物质的量为1:4,

故答案为:4:1;    

(4)氯气的物质的量为=0.01mol,氯气氧化Fe2+为Fe3+,根据电子转移守恒可知Fe2+的物质的量为=0.02mol,故氧化物中+2价铁的物质的量为0.02mol,最后所得为氯化铁溶液,蒸干溶液,灼烧至恒重,得8g固体为Fe2O3,Fe2O3的物质的量为=0.05mol,利用铁元素守恒可知氧化物中+3价铁的物质的量为0.05mol×2-0.02mol=0.08mol,故FeO与Fe2O3的物质的量之比为0.02mol:=1:2,该产品化学式为Fe5O7或FeO•2Fe2O3

故答案为:Fe5O7或FeO•2Fe2O3

解析

解:(1)接触面积越大,反应速率越快,所以在工业生产中,将块状固体磨成粉末,增大固体的表面积,目的是增加反应速率,

故答案为:有利于加快反应池中反应速率;

(2)Fe元素有+2价、+3价,三价铁遇到硫氰酸根离子显红色,取2份待检液,其中一份待检液滴入KSCN溶液,若显示血红色则含有Fe3+,二价铁离子具有还原性能够被氧化剂氧化成三价铁离子,高锰酸钾溶液为紫红色溶液,被还原剂还原后显无色,所以,再向另一份待检液滴入酸性高锰酸钾溶液,若紫红色褪去则含有Fe2+

故答案为:取2份待检液,其中一份待检液滴入KSCN溶液,若显示血红色则含有Fe3+,再向另一份待检液滴入酸性高锰酸钾溶液,若紫红色褪去则含有Fe2+

(3)没有气体产生,说明铁刚好使三价铁转化为二价铁,由于在1molFe3O4中可以认为有二价的氧化亚铁和三价的三氧化铁各1mol,

设Fe为Xmol,Fe2O3为ymol,生成1molFe3O4,根据Fe+2Fe3+=3Fe2+则有:

X+2Y=3     3X=1

解得:X=;Y=,故铁和三氧化铁的物质的量为1:4,

故答案为:4:1;    

(4)氯气的物质的量为=0.01mol,氯气氧化Fe2+为Fe3+,根据电子转移守恒可知Fe2+的物质的量为=0.02mol,故氧化物中+2价铁的物质的量为0.02mol,最后所得为氯化铁溶液,蒸干溶液,灼烧至恒重,得8g固体为Fe2O3,Fe2O3的物质的量为=0.05mol,利用铁元素守恒可知氧化物中+3价铁的物质的量为0.05mol×2-0.02mol=0.08mol,故FeO与Fe2O3的物质的量之比为0.02mol:=1:2,该产品化学式为Fe5O7或FeO•2Fe2O3

故答案为:Fe5O7或FeO•2Fe2O3

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正丁醚(CH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3)是一种化工原料,常温下为无色液体,不溶于水,沸点为142.4℃,密度比水小.某实验小组利用如下装置合成正丁醚(其它装置均略去),发生的主要反应为:

2C3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O

实验过程如下:在容积为100mL的三颈烧瓶中将5mL浓硫酸、14.8g正丁醇和几粒沸石混合均匀,再加热回流一段时间,收集到粗产品,精制得到正丁醚.回答下列问题:

(1)合成粗产品时,液体试剂加入顺序是______

(2)实验中冷凝水应从______口出去(填“a”或“b”).

(3)为保证反应温度恒定在135℃,装置C中所盛液体必须具有的物理性质为______

(4)加热时间过长或温度过高,反应混合液会变黑,写出用NaOH溶液吸收有毒尾气的离子方程式______

(5)得到的正丁醚粗产品依次用8mL 50%的硫酸、10mL水萃取洗涤.该步骤中需要的属于硅酸盐材质的实验仪器是烧杯、玻璃棒、______.该仪器使用前需要______

(6)将分离出的有机层用无水氯化钙干燥,过滤后再进行______(填操作名称)精制得到正丁醚.

(7)本实验最终得到6.50g正丁醚,则正丁醚的产率是______

正确答案

解:(1)浓硫酸与其它液体混合时,先加其它液体后加硫酸,防止浓硫酸稀释时放热,引起液体飞溅,所以液体试剂加入顺序是先加正丁醇,后加浓硫酸,

故答案为:先加正丁醇,后加浓硫酸;

(2)用冷凝管冷凝时,冷凝水的流向与气体流向相反,则冷凝水从a口进入,故答案为:a;

(3)加热液体能达到的最高温度等于其沸点,则为保证反应温度恒定在135℃,装置C中所盛液体的沸点应该大于135℃,故答案为:该液体沸点大于135℃;

(4)加热时间过长或温度过高,反应混合液会变黑,浓硫酸与丁醇发生氧化还原反应,浓硫酸被还原生成二氧化硫,用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,其二氧化硫与氢氧化钠的反应离子方程式为:2OH-+SO2═SO32-+H2O;

故答案为:2OH-+SO2═SO32-+H2O;

(5)分离分层的液体用分液漏斗,该步骤中需要的属于硅酸盐材质的实验仪器是烧杯、玻璃棒、分液漏斗;带有玻璃塞的仪器使用前要检漏,则在使用分液漏斗时要先检验是否漏水;

故答案为:分液漏斗;检验是否漏水;

(6)将分离出的有机层用无水氯化钙干燥,正丁醚易挥发,采用蒸馏的方法获得纯净的正丁醚,故答案为:蒸馏;

(7)由2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O,

       74×2                         130

      14.8g                          mg

则m==13.0g

产率=×100%=×100%=50.0%,

故答案为:50.0%.

解析

解:(1)浓硫酸与其它液体混合时,先加其它液体后加硫酸,防止浓硫酸稀释时放热,引起液体飞溅,所以液体试剂加入顺序是先加正丁醇,后加浓硫酸,

故答案为:先加正丁醇,后加浓硫酸;

(2)用冷凝管冷凝时,冷凝水的流向与气体流向相反,则冷凝水从a口进入,故答案为:a;

(3)加热液体能达到的最高温度等于其沸点,则为保证反应温度恒定在135℃,装置C中所盛液体的沸点应该大于135℃,故答案为:该液体沸点大于135℃;

(4)加热时间过长或温度过高,反应混合液会变黑,浓硫酸与丁醇发生氧化还原反应,浓硫酸被还原生成二氧化硫,用氢氧化钠溶液吸收二氧化硫,其二氧化硫与氢氧化钠的反应离子方程式为:2OH-+SO2═SO32-+H2O;

故答案为:2OH-+SO2═SO32-+H2O;

(5)分离分层的液体用分液漏斗,该步骤中需要的属于硅酸盐材质的实验仪器是烧杯、玻璃棒、分液漏斗;带有玻璃塞的仪器使用前要检漏,则在使用分液漏斗时要先检验是否漏水;

故答案为:分液漏斗;检验是否漏水;

(6)将分离出的有机层用无水氯化钙干燥,正丁醚易挥发,采用蒸馏的方法获得纯净的正丁醚,故答案为:蒸馏;

(7)由2CH3CH2CH2CH2OHCH3CH2CH2CH2OCH2CH2CH2CH3+H2O,

       74×2                         130

      14.8g                          mg

则m==13.0g

产率=×100%=×100%=50.0%,

故答案为:50.0%.

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简答题

为探索工业废料的再利用,某化学兴趣小组设计了如图1实验流程,用含有铝、铁和铜的合金废料制取氯化铝、绿矾晶体(FeSO4•7H2O)和胆矾晶体.

请回答:

(1)写出步骤Ⅰ反应的离子方程式:______

(2)试剂X是______.步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需进行的实验操作是______

(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如图2所示装置及试剂制取CO2并将制得的气体通入溶液A中.一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀会逐渐减少.为了避免固体C减少,可采取的改进措施是______

(4)用固体F制备CuSO4溶液,可设计如图3三种途径:

写出途径①中反应的离子方程式______,请选出你认为的最佳途径并说明选择的理由______

正确答案

解:铝、铁和铜的合金中只有金属铝可以和氢氧化钠之间反应生成溶液A偏铝酸钠,固体B是金属铁和金属铜,A中通入过量的二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀C和碳酸氢钠溶液D,金属铁可以和硫酸之间发生反应生成硫酸亚铁和氢气,但是金属铜和稀硫酸之间不反应,硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶可以获得绿矾晶体,金属铜可以获得胆矾晶体.

(1)步骤Ⅰ加过量的氢氧化钠,金属铝和氢氧化钠反应,金属铝溶解其中生成偏铝酸钠溶液,即2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;

(2)金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应,金属铜和稀硫酸之间不反应,但是金属铁可以和稀硫酸之间反应生成硫酸亚铁和氢气,进而制的绿矾晶体,步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均是固体和液体的分离操作,应该是过滤,故答案为:稀硫酸或H2SO4;过滤;

(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如图2所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中.一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的氯化氢气体,氯化氢在水中溶解了部分沉淀氢氧化铝,发生的反应为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,为了避免固体C减少,可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个洗去氯化氢的装置,二氧化碳在饱和碳酸氢钠中不溶,氯化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,所以可在装置I和Ⅱ之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,除去二氧化碳中的氯化氢,

故答案为:在装置I和Ⅱ之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶;

(4)金属铜可以和硝酸之间反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,即3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,铜不能和稀硫酸反应,但是当加热并通入空气之后,铜和氧气反应生成氧化铜,然后氧化铜会和硫酸反应生成硫酸铜,不会产生污染大气的气体,该过程原料利用率高,所以途径②最佳,

故答案为:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;途径②最佳,理由是原料利用率高,环境污染小.

解析

解:铝、铁和铜的合金中只有金属铝可以和氢氧化钠之间反应生成溶液A偏铝酸钠,固体B是金属铁和金属铜,A中通入过量的二氧化碳可以得到氢氧化铝沉淀C和碳酸氢钠溶液D,金属铁可以和硫酸之间发生反应生成硫酸亚铁和氢气,但是金属铜和稀硫酸之间不反应,硫酸亚铁溶液蒸发浓缩、冷却结晶可以获得绿矾晶体,金属铜可以获得胆矾晶体.

(1)步骤Ⅰ加过量的氢氧化钠,金属铝和氢氧化钠反应,金属铝溶解其中生成偏铝酸钠溶液,即2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;

(2)金属铁和金属铜不与氢氧化钠反应,金属铜和稀硫酸之间不反应,但是金属铁可以和稀硫酸之间反应生成硫酸亚铁和氢气,进而制的绿矾晶体,步骤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均是固体和液体的分离操作,应该是过滤,故答案为:稀硫酸或H2SO4;过滤;

(3)进行步骤Ⅱ时,该小组用如图2所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中.一段时间后,观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少,其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的氯化氢气体,氯化氢在水中溶解了部分沉淀氢氧化铝,发生的反应为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,为了避免固体C减少,可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个洗去氯化氢的装置,二氧化碳在饱和碳酸氢钠中不溶,氯化氢和碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,所以可在装置I和Ⅱ之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,除去二氧化碳中的氯化氢,

故答案为:在装置I和Ⅱ之间增加一个盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶;

(4)金属铜可以和硝酸之间反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,即3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O,铜不能和稀硫酸反应,但是当加热并通入空气之后,铜和氧气反应生成氧化铜,然后氧化铜会和硫酸反应生成硫酸铜,不会产生污染大气的气体,该过程原料利用率高,所以途径②最佳,

故答案为:3Cu+2NO3-+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O;途径②最佳,理由是原料利用率高,环境污染小.

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简答题

实验室中以粗铜(含杂质)为原料,某种制备铜的氯化物的流程如图1:

按要求回答下列问题:

(1)操作①的所用到的玻璃仪器有______

(2)上述流程中,所得固体1需要加稀盐酸溶解,其理由是______;溶液1可加试剂X用于调节pH以除去杂质,X可选用下列试剂中的(填序号)______

a.NaOH      b.NH3•H2O       c.CuO      d.CuSO4

(3)反应②是向溶液2中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀.写出制备CuCl的离子方程式:______

(4)现用如图2所示的实验仪器及药品来制备纯净、干燥的氯气并与粗铜反应(铁架台、铁夹省略).

①按气流方向连接各仪器接口顺序是:a→__________________________________________.实验中大试管加热前要进行一步重要操作,其操作是______

②反应时,盛粗铜粉的试管中的现象是______

(5)在溶液2转化为CuCl2•2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色.小组同学欲探究其原因.已知: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                         绿色

该同学取氯化铜晶体配成蓝绿色溶液Y,进行如下实验,其中能证明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.

正确答案

解:粗铜(含杂质Fe)与氯气反应生成氯化铁和氯化铜,加稀盐酸溶解,形成氯化铁和氯化铜溶液,同时抑制氯化铜、氯化铁水解,溶液1中加入X调节溶液pH,得到溶液乙,经过系列操作得到CuCl2•2H2O,故溶液2为CuCl2溶液,则调节pH目的是使溶液中铁离子转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去,试剂X可以为CuO、氢氧化铜等,结合题目信息可知,氯化铜溶液,加少量盐酸,抑制氯化铜水解,再蒸发浓缩、冷却结晶得到CuCl2•2H2O,再经过过滤、洗涤、干燥得到纯净的晶体.

(1)铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到的固体2为氢氧化铁,所以操作①为过滤,过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯,所以用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,

故答案为:漏斗、玻璃棒、烧杯;

(2)氯化铜、氯化铁中的金属离子易水解,直接用水溶液配制溶液会产生浑浊,所以加入过量的酸来溶解氯化铜、氯化铁,以抑制氯化铜、氯化铁水解;用于调节pH以除去溶液1杂质可加试剂具有与酸反应,且不引入Cu2+之外的离子,硫酸铜与氢离子不反应,不选,故用CuO或Cu2(OH)或Cu2(OH)2CO3

故答案为:抑制氯化铜、氯化铁水解;c;

(3)根据信息可知:在加热条件下,SO2与铜离子反应生成CuCl白色沉淀和SO42-,其反应的离子方程式为:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-

故答案为:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-

(4)①仪器连接顺序:Cl2发生装置→除去HCl气体装置→干燥装置→制备装置→多余Cl2处理装置,KMnO4与浓盐酸制取的Cl2含有HCl和H2O,用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸除去H2O,然后Cl2与Cu反应,最后用NaOH溶液吸收未反应的Cl2,防止污染空气,所以按气流方向各仪器接口顺序是:a→d、e→h、i→f、g→b,应先制备氯气,通入一段时间的氯气,排出装置中空气,防止铜被氧气氧化,

故答案为:d、e、h、i、f、g、b;通入一段时间的氯气,将装置中的空气排尽;

②Cu与Cl2反应产生大量棕黄色烟(CuCl2),则反应时盛粗铜粉的试管中的现象是产生大量棕黄色烟;

故答案为:产生大量棕黄色烟;

(5)a.将Y稀释,平衡向作反应移动,溶液呈蓝色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,故a正确;

b.在Y中加入CuCl2晶体,溶液中Cu(H2O)42+浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,故b正确;

c.在Y中加入NaCl固体,溶液中氯离子浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,故c正确;

d.取Y进行电解,铜离子放电,溶液颜色最终消失,不能可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,故d错误.

故选:abc.

解析

解:粗铜(含杂质Fe)与氯气反应生成氯化铁和氯化铜,加稀盐酸溶解,形成氯化铁和氯化铜溶液,同时抑制氯化铜、氯化铁水解,溶液1中加入X调节溶液pH,得到溶液乙,经过系列操作得到CuCl2•2H2O,故溶液2为CuCl2溶液,则调节pH目的是使溶液中铁离子转化为Fe(OH)3沉淀,过滤除去,试剂X可以为CuO、氢氧化铜等,结合题目信息可知,氯化铜溶液,加少量盐酸,抑制氯化铜水解,再蒸发浓缩、冷却结晶得到CuCl2•2H2O,再经过过滤、洗涤、干燥得到纯净的晶体.

(1)铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到的固体2为氢氧化铁,所以操作①为过滤,过滤时需要制作过滤器的漏斗、固定仪器的铁架台、引流用的玻璃棒、承接滤液的烧杯,所以用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯,

故答案为:漏斗、玻璃棒、烧杯;

(2)氯化铜、氯化铁中的金属离子易水解,直接用水溶液配制溶液会产生浑浊,所以加入过量的酸来溶解氯化铜、氯化铁,以抑制氯化铜、氯化铁水解;用于调节pH以除去溶液1杂质可加试剂具有与酸反应,且不引入Cu2+之外的离子,硫酸铜与氢离子不反应,不选,故用CuO或Cu2(OH)或Cu2(OH)2CO3

故答案为:抑制氯化铜、氯化铁水解;c;

(3)根据信息可知:在加热条件下,SO2与铜离子反应生成CuCl白色沉淀和SO42-,其反应的离子方程式为:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-

故答案为:2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-

(4)①仪器连接顺序:Cl2发生装置→除去HCl气体装置→干燥装置→制备装置→多余Cl2处理装置,KMnO4与浓盐酸制取的Cl2含有HCl和H2O,用饱和食盐水除去HCl,用浓硫酸除去H2O,然后Cl2与Cu反应,最后用NaOH溶液吸收未反应的Cl2,防止污染空气,所以按气流方向各仪器接口顺序是:a→d、e→h、i→f、g→b,应先制备氯气,通入一段时间的氯气,排出装置中空气,防止铜被氧气氧化,

故答案为:d、e、h、i、f、g、b;通入一段时间的氯气,将装置中的空气排尽;

②Cu与Cl2反应产生大量棕黄色烟(CuCl2),则反应时盛粗铜粉的试管中的现象是产生大量棕黄色烟;

故答案为:产生大量棕黄色烟;

(5)a.将Y稀释,平衡向作反应移动,溶液呈蓝色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,故a正确;

b.在Y中加入CuCl2晶体,溶液中Cu(H2O)42+浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,故b正确;

c.在Y中加入NaCl固体,溶液中氯离子浓度增大,平衡向右移动,溶液变为绿色,可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,故c正确;

d.取Y进行电解,铜离子放电,溶液颜色最终消失,不能可以能够证明CuCl2溶液中转化关系,故d错误.

故选:abc.

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