时间:2016-12-24 00:47:24
实验题 （14分）用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体（CuCl2·xH2O）。有如下操作：
已知：在pH为4～5时，Fe3+几乎完全水解而沉淀，而此时Cu2+却几乎不水解。
（1）溶液A中的金属离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+。能检验溶液A中Fe2+的试剂为 （填编号，下同）
①KMnO4 ②(NH4)2S ③NaOH ④KSCN
（2）氧化剂可选用 。
①Cl2 ②KMnO4 ③HNO3 ④H2O2
（3）要得到较纯的产品，试剂可选用 。
①NaOH ②FeO ③CuO ④Cu（OH）2 ⑤Cu2（OH）2CO3
（4）欲测定溶液A中的Fe2+的浓度，实验前，首先要配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外，还需 ，下列滴定方式中（夹持部分略去），最合理的是 （填序号）
写出滴定反应的离子方程式___ __。
（5）为了测定制得的氯化铜晶体（CuCl2·xH2O）中
的值，某兴趣小组设计了两种实验方案：（已知CuCl2的摩尔质量为135g/mol；H2O的摩尔质量为18g/mol）。
方案一：称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止，冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n1 g。
方案二：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，称量所得固体的质量为n2 g。
试评价上述两种实验方案：其中正确的方案是 ，据此计算得x＝ （用含m、n1或n2的代数式表示）。
（6）某同学想利用氯化钠设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并检验氯气的氧化性和测定所产生的氢气的体积（约8mL）。
试从上图中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序（填编号）是：
A接 ， 接 ；B接 ， 接 ；
（7）若装入的饱和食盐水为75mL（氯化钠足量，电解前后溶液体积变化可忽略，假设两极产生的气体全部逸出），当测得氢气为8.4mL（标准状况）时停止通电。将U形管内的溶液倒入烧杯，其pH约为 。
实验题 （14分）用含少量铁的氧化物的氧化铜制取氯化铜晶体（CuCl2·xH2O）。有如下操作：
已知：在pH为4～5时，Fe3+几乎完全水解而沉淀，而此时Cu2+却几乎不水解。
（1）溶液A中的金属离子有Fe3+、Fe2+、Cu2+。能检验溶液A中Fe2+的试剂为 （填编号，下同）
①KMnO4 ②(NH4)2S ③NaOH ④KSCN
（2）氧化剂可选用 。
①Cl2 ②KMnO4 ③HNO3 ④H2O2
（3）要得到较纯的产品，试剂可选用 。
①NaOH ②FeO ③CuO ④Cu（OH）2 ⑤Cu2（OH）2CO3
（4）欲测定溶液A中的Fe2+的浓度，实验前，首先要配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液250mL，配制时需要的仪器除天平、玻璃棒、烧杯、药匙、胶头滴管外，还需 ，下列滴定方式中（夹持部分略去），最合理的是 （填序号）
写出滴定反应的离子方程式___ __。
（5）为了测定制得的氯化铜晶体（CuCl2·xH2O）中的值，某兴趣小组设计了两种实验方案：（已知CuCl2的摩尔质量为135g/mol；H2O的摩尔质量为18g/mol）。
方案一：称取m g晶体灼烧至质量不再减轻为止，冷却、称量所得无水CuCl2的质量为n1 g。
方案二：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，称量所得固体的质量为n2 g。
试评价上述两种实验方案：其中正确的方案是 ，据此计算得x＝ （用含m、n1或n2的代数式表示）。
（6）某同学想利用氯化钠设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并检验氯气的氧化性和测定所产生的氢气的体积（约8mL）。
试从上图中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序（填编号）是：
A接 ， 接 ；B接 ， 接 ；
（7）若装入的饱和食盐水为75mL（氯化钠足量，电解前后溶液体积变化可忽略，假设两极产生的气体全部逸出），当测得氢气为8.4mL（标准状况）时停止通电。将U形管内的溶液倒入烧杯，其pH约为 。
本题答案：⑴①(1分) ⑵①④(1分，少选或错选不给分) <
本题解析：
试题分析：（1）亚铁离子具有还原性，能被高锰酸钾氧化为三价铁，使高锰酸钾褪色，是检验溶液A中Fe2+的最佳试剂，故答案为：①；
（2）根据题意，加入氧化剂X可把Fe2+氧化为Fe3+，而没有增加新杂质，所以X为H2O2，或是Cl2，故答案为：①④；
（3）得到较纯的产品，试剂可选用CuO或Cu2（OH）2CO3，①②均会引入杂质离子，故答案为：③④；
（4）配制一定物质的量浓度的KMnO4溶液需要的仪器有：天平、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、250mL容量瓶，高锰酸钾具有强氧化性，必须放在酸式滴定管中。酸性高锰酸钾具有强氧化性，与亚铁离子反应的离子方程式为5Fe2++MnO4-+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O，故答案为：250mL容量瓶；b；5Fe2++MnO4-+8H+＝5Fe3++Mn2++4H2O。
（5）CuCl2?xH2O中x的值的确定依据是加热前后的质量差即为减少的水的质量，所以选择方案二，根据Cu元素守恒，则
CuCl2?xH2O～Cu（OH）2～CuO
1 1
解得x＝
（6）氢气的体积大约是8ml，因此选择10ml量筒。产生的氢气的体积用排水量气法，导管是短进长出，所以A接G，用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时，导管要长进短出，所以B接D，氯气要进行尾气处理，即E接C，故答案为：G、F、I、D、E、C；
（7）因电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑，当产生的H2的体积为8.4mL即0.000375mol时，生成氢氧化钠的物质的量为0.00075mol，所以溶液中NaOH的物质的量浓度＝0.00075mol÷0.075L＝0.01mol/L，所以氢离子的浓度为1×10-12mol/L，则pH=12。
考点：考查氯化铜晶体的制取实验流程分析判断；电解饱和食盐水的有关分析与计算
本题所属考点：【电解池原理】
本题难易程度：【困难】