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实验题 (15分)高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]易溶于水，120 ℃开始分解，常用于生产电极和作催化剂等。可由氯化铜通过下列反应制备：2CuCl2＋2Na2CO3＋H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑＋4NaCl；Cu2(OH)2CO3＋4HClO4＋9H2O===2Cu(ClO4)2·6H2O＋CO2↑。HClO4是易挥发的发烟液体，温度高于130 ℃易爆炸。下表列出相应金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1 mol·L－1)：
金属离子
| 开始沉淀
| 沉淀完全
|
Fe3＋
| 1．1
| 3．2
|
Fe2＋
| 5．8
| 8．8
|
Cu2＋
| 91exam.org4．7
| 6．7
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（1） 将CuCl2和Na2CO3用研钵分别研细，加入适量的沸水，搅拌，加热成蓝棕色溶液。静置、冷却、过滤、洗涤得蓝色Cu2(OH)2CO3沉淀。
① 把反应物研细的目的是____________________。
② 检验沉淀是否洗涤干净，应选用试剂是________。
（2） 向Cu2(OH)2CO3沉淀中滴加稍过量的HClO4小心搅拌，适度加热后得到蓝色Cu(ClO4)2溶液同时会产生大量的白雾。
① 大量的白雾的成分是________(填化学式)。
② 适度加热但温度不能过高的原因是____。
（3） 25 ℃时，若调节溶液pH＝3，则溶液中的Fe3＋的物质的量浓度为________。(已知25 ℃时，Fe(OH)3的Ksp＝2．64×10－39)
（4） 某研究小组欲用粗CuCl2固体(含Fe2＋)制备纯净的无水氯化铜固体。请补充完整由粗CuCl2固体制备纯净的无水氯化铜固体的实验步骤(可选用的试剂：蒸馏水、稀盐酸、双氧水溶液和氨水)：① 将粗CuCl2固体溶于蒸馏水，滴入少量的稀盐酸；② ________，过滤；③ 将滤液________，得到CuCl2·2H2O晶体；④ 将________，得到无水氯化铜固体。
实验题 (15分)高氯酸铜[Cu(ClO4)2·6H2O]易溶于水，120 ℃开始分解，常用于生产电极和作催化剂等。可由氯化铜通过下列反应制备：2CuCl2＋2Na2CO3＋H2O===Cu2(OH)2CO3↓＋CO2↑＋4NaCl；Cu2(OH)2CO3＋4HClO4＋9H2O===2Cu(ClO4)2·6H2O＋CO2↑。HClO4是易挥发的发烟液体，温度高于130 ℃易爆炸。下表列出相应金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1 mol·L－1)：
金属离子
| 开始沉淀
| 沉淀完全
| Fe3＋
| 1．1
| 3．2
| Fe2＋
| 5．8
| 8．8
| Cu2＋
| 4．7
| 6．7
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（1） 将CuCl2和Na2CO3用研钵分别研细，加入适量的沸水，搅拌，加热成蓝棕色溶液。静置、冷却、过滤、洗涤得蓝色Cu2(OH)2CO3沉淀。
① 把反应物研细的目的是____________________。
② 检验沉淀是否洗涤干净，应选用试剂是________。
（2） 向Cu2(OH)2CO3沉淀中滴加稍过量的HClO4小心搅拌，适度加热后得到蓝色Cu(ClO4)2溶液同时会产生大量的白雾。
① 大量的白雾的成分是________(填化学式)。
② 适度加热但温度不能过高的原因是____。
（3） 25 ℃时，若调节溶液pH＝3，则溶液中的Fe3＋的物质的量浓度为________。(已知25 ℃时，Fe(OH)3的Ksp＝2．64×10－39)
（4） 某研究小组欲用粗CuCl2固体(含Fe2＋)制备纯净的无水氯化铜固体。请补充完整由粗CuCl2固体制备纯净的无水氯化铜固体的实验步骤(可选用的试剂：蒸馏水、稀盐酸、双氧水溶液和氨水)：① 将粗CuCl2固体溶于蒸馏水，滴入少量的稀盐酸；② ________，过滤；③ 将滤液 ________，得到CuCl2·2H2O晶体；④ 将________，得到无水氯化铜固体。
本题答案：
（1） ① 增大反应物之间的接触面积，使反应速率增大
本题解析：
试题分析：（1）增大反应物之间的接触面积，使反应速率增大；反应生成沉淀和氯化钠，洗涤目的除去沉淀表面的氯化钠等杂质，所以检验洗涤液中是否含有氯离子即可，用HNO3和AgNO3溶液检验；（2）HClO4是易挥发的发烟液体，反应中挥发出形成白雾；产物和反应物HClO4、Cu(ClO4)2均不稳定，反应温度不宜过高防止它们分解；（3）Ksp＝c(Fe3+) c3(OH－)=2．64×10－39，c(Fe3+)=2．64×10－6 mol·L－1；（4）该操作时物质的提纯，主要步骤是除去杂质，然后结晶，具体操作为先把亚铁离子氧化为铁离子，然后调节pH形成沉淀除去，再结晶得到CuCl2·2H2O晶体，由于CuCl2水解加热最终得到氧化铜，故需在氯化氢的氛围中加热除去结晶水。
但该题信息中没有给出氯化氢试剂。
本题所属考点：【物质组成与性质实验方案的设计】
本题难易程度：【一般】
Every cloud has a silver lining. 乌云后面有光明。 |
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