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上海市黄浦区三年(2021-2023)年高考化学模拟题分题型分层汇编-02认识化学科学(填空基础题)考试试卷

22023-03-16试卷答案49
上海市黄浦区三年(2021-2023)年高考化学模拟题分题型分层汇编-02认识化学科学(填空基础题)一、填空题1.(2

上海市黄浦区三年(2021-2023)年高考化学模拟题分题型分层汇编-02认识化学科学(填空基础题)
一、填空题
1.(2021·上海黄浦·统考一模)工业上可用以下方法制备粮食储备的强效熏虫剂 PH3。请回答:
(1)磷原子最外层的电子排布式_______;同族元素氢化物 RH3的某种性质随R 的核电荷数的变化趋势如图所示:
则 Y 轴可表示的氢化物性质可能是_______;根据P4的结构,推测其在CS2中的溶解度_______ (填“大于”或“小于”)在水中的溶解度。
(2)配平反应Ⅰ的方程式,并标出电子转移方向和数目______。
_______P4+_______NaOH+_______→_______NaH2PO2+_______PH3↑
(3)由工业流程图可以判断H3PO2为_______(填“一”、“二”或“三”)元酸。
(4)在标准状况下若有 1mol P4参加反应,则整个工业流程中共生成_______升 PH3气体(不考虑产物的损失)。
(5)查文献,AlP 遇水蒸气会发生水解反应也产生 PH3,该反应的另一种产物的电离方程式为_______。
二、实验题
2.(2023·上海·一模)Ⅰ.食盐中加KIO3可预防碘缺乏症。某研究小组利用以下装置(C的加热装置已省略)制取KIO3并对其纯度进行测定。
(1)补全C中反应:_______
(2)B中存放的试剂为_______。
(3)该装置的设计缺陷是_______。
Ⅱ.再经过一系列分离提纯操作,得到KIO3固体。
已知:、2S2O+I2=S4O+2I-
取mg该产品配成250mL溶液,取25.00mL,加稍过量的KI与盐酸溶液,加几滴淀粉指示剂,用0.2000mol/L Na2S2O3标准液滴定至终点,测得消耗标准液的平均体积为V mL。
(4)该操作中用到的定量仪器_______。
(5)若加入的盐酸过量对实验有无影响_______?请说明原因_______。
(6)计算该样品KIO3的纯度:_______(填数学表达式)。 [M(KIO3)=214g·mol-1]
(7)某同学为证明食盐中含有KIO3,请你帮他完成试剂的选择:家用食盐、干海带(含有)、_______(限选生活中常用的物质)。
3.(2022·上海黄浦·校考三模)ClO2是一种优良的消毒剂,其溶解度约是Cl2的5倍,但温度过高浓度过大时均易发生分解,因此常将其制成KClO2固体,以便运输和贮存。制备KClO2固体的实验装置如图所示,其中A装置制备ClO2,B装置制备KClO2。请回答下列问题:
(1)A中制备ClO2的化学方程式为__。
(2)与分液漏斗相比,本实验使用滴液漏斗,其优点是__。加入H2SO4需用冰盐水冷却,是为了防止液体飞溅和__。
(3)实验过程中通入空气的目的是__,空气流速过快,会降低KClO2产率,试解释其原因__。
(4)ClO2通入KOH溶液生成KClO2的同时还有可能生成的物质__。
a.KCl b.KClO c.KClO3 d.KClO4
(5)KClO2变质分解为KClO3和KCl,取等质量的变质前后的KClO2试样配成溶液,分别与足量的FeSO4溶液反应消耗Fe2+的物质的量__(填“相同”、“不相同”“无法确定”)。
三、结构与性质
4.(2023·上海·一模)海洋元素“溴”的单质及其化合物的用途广泛。
(1)Br原子的最外层电子排布式为_______,其中未成对电子的电子云形状为_______。
(2)能作为溴、碘元素原子得电子能力递变规律的判断依据是_______(填序号)。
a.IBr中溴为﹣1价 b.HBr、HI的酸性
c.HBr、HI的热稳定性 d.Br2、I2的熔点
(3)从原子结构角度解释氯的非金属性强于溴的原因:_______。
(4)Br2和碱金属单质形成的MBr熔点如表:
MBr NaBr KBr RbBr CsBr
熔点/℃ 747 734 693 636
NaBr的电子式_______,MBr熔点呈现表中趋势的原因是_______。
(5)海水提溴过程中,先向酸化的浓缩海水中通入_______,将其中的Br—氧化,再用“空气吹出法”吹出Br2,并用纯碱吸收:Br2+Na2CO3+H2O→NaBr+NaBrO3+NaHCO3(未配平),则吸收1mol Br2,转移电子_______mol,反应中氧化产物为_______。
(6)随后用硫酸酸化吸收液,得到Br2和Na2SO4的混合溶液。相同条件下,若用盐酸酸化,则所得Br2的质量减少,可能原因是_______。
5.(2022·上海黄浦·统考二模)氮化镓是智能手机的快速充电器中使用的一种半导体材料,可通过单质与氨气在高温下反应可制得。镓在周期表中的位置如图。
Al P
Ga As
(1)配平反应:____________________________________________;其中氧化剂的电子式___________。
(2)N原子的电子排布式为___________。Ga原子核外未成对电子数为___________个。
(3)氢化物的热稳定性:___________(填“>”、“<”或“=”)。
Ga分别与N、P、形成化合物的晶体结构与金刚石相似,其熔点如下表所示:
物质
熔点/℃ 1700 x 1238
(4)晶体中含有的化学键类型为___________。从结构的角度分析、推测的熔点范围___________,理由是___________。
四、原理综合题
6.(2022·上海黄浦·卢湾高级中学校考模拟预测)2021年,我国锂电池的产量占全球份额接近80%。LiFePO4(磷酸亚铁锂)是锂离子电池的一种电极材料,可通过下列方法制备:
方法一:2FePO4(s)+Li2CO3(s)+2C(s)2LiFePO4(s)+3CO(g)
(1)该反应的氧化剂是____,每生成1molLiFePO4,转移____个电子。
(2)该反应的平衡常数表达式为____。若在容积不变的容器中,上述反应达到平衡时,一氧化碳的浓度为amol·L-1,再充入bmol一氧化碳,则平衡向____方向移动,保持温度不变,达到新平衡时,一氧化碳的浓度为____。
(3)一定温度下,在2L密闭容器中发生上述反应。反应进行到20min时,容器内固体的质量减少了5.6g,则0~20min内一氧化碳的平均反应速率是____。
方法二:LiFePO4可以通过(NH4)2Fe(SO4)2、H3PO4与LiOH溶液发生共沉淀反应,所得沉淀经80℃真空干燥、高温成型而制得。
(4)氢氧化钠碱性比氢氧化锂碱性强,请用元素周期律知识说明理由____。
(5)共沉淀反应投料时,不将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合,其原因是____。
五、工业流程题
7.(2022·上海·统考一模)氯化铜、氯化亚铜广泛地用作有机合成催化剂。实验室中以粗铜粉(含杂质Fe)为原料,制备铜的氯化物,流程如图:
(1)现用如图所示的实验仪器和药品制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应(夹持及加热装置已省略)。按气流从左到右的方向连接各仪器接口,正确的顺序是a→__(填小写字母)。
(2)上述流程中,所得固体Ⅰ需要加稀盐酸溶解,其目的是__;操作②的方法是___。
(3)溶液Ⅰ可加试剂X__(写一种物质的化学式),用于调节pH以除去杂质。
(4)检验溶液II中是否含有杂质离子的试剂是__。向溶液Ⅱ中通入一定量的SO2,加热一段时间后生成CuCl白色沉淀,写出该反应的离子方程式__。
在溶液II转化为CuCl2 2H2O的操作过程中,发现溶液颜色由蓝色变为绿色。同学欲探究其原因,查文献知:Cu(H2O)(aq)(蓝色)+4Cl-(aq)CuCl(aq)(绿色)+4H2O(l)
(5)设计简单实验,证明溶液中有上述转化关系___。
(6)为测定原料CuCl2 xH2O中结晶水的数目x,可采取如下方案:
①完成实验操作步骤。
a.用电子天平称取一定质量氯化铜晶体
b.在坩埚中充分灼烧
c.在__(填仪器名称)中冷却
d.称量所得黑色固体质量
e.重复b~d操作直至__。
②若氯化铜晶体质量为3.384g,最终得到黑色固体质量为1.600g,则x=__(精确到0.1)。
③若称量操作无误,但最终测定结果的相对误差为0.5%,写出可能导致该结果的一种情况___。
试卷第6页,共6页
试卷第5页,共6页
参考答案:
1. 3s23p3 热稳定性、键能 大于 1P4+3NaOH+3H2O→3NaH2PO2+1PH3↑ 一 56 H+ +AlO+H2O AlOH3 Al3+ +3OH-
【分析】(1)磷是15号元素,结合原子结构和元素周期律、相似相容原理分析解答;
(2)根据化合价升降守恒结合质量守恒配平方程式;
(3)根据工业流程图,NaH2PO2与硫酸反应生成H3PO2,确定H3PO2的类型;
(4)根据发生反应的过程寻找关系式分析计算;
(5)AlP遇水蒸气会发生水解反应放出PH3气体和Al(OH)3,Al(OH)3属于两性氢氧化物,存在酸性电离与碱式电离,据此分析解答。
【详解】(1)磷是15号元素,第三电子层为最外层,电子数为5,最外层电子排布式是3s23p3,N、P、As位于周期表同一主族,从上到下排列,根据元素周期律可知,非金属性越强,氢化物的稳定性越强,从上到下原子半径逐渐增大,键能逐渐减小,因此Y轴可表示三种氢化物的稳定性、键能;P4 为正四面体结构,为非极性分子,CS2 为非极性分子形成的溶剂,水是极性溶剂,根据相似相容原理,P4在CS2 中的溶解度大于在水中的溶解度,故答案为:3s23p3;热稳定性、键能;大于;
(2) P4和烧碱溶液反应生成PH3↑、NaH2PO2,反应中P部分由0价升高为+1价,部分由0价降低为-3价,根据化合价升降守恒,PH3配1,NaH2PO2配3,结合质量守恒可知,反应物中缺少的物质为H2O,配平后的方程式为:1P4+3NaOH+3H2O=PH3↑+3NaH2PO2,故答案为:1P4+3NaOH+3H2O=PH3↑+3NaH2PO2;
(3)根据工业流程图,NaH2PO2与硫酸反应生成H3PO2,可以确定H3PO2属于一元酸,故答案为:一;
(4)P4+3NaOH+3H2O=PH3↑+3NaH2PO2、反应Ⅱ为2NaH2PO2+H2SO4=2H3PO2+Na2SO4,反应Ⅲ为2H3PO2=PH3↑+H3PO4,因此P4~2.5PH3,若起始时有1molP4参加反应,则整个工业流程中共生成2.5molPH3,在标准状况下的体积为2.5mol×22.4L/mol=56L,故答案为:56;
(5)AlP遇水蒸气会发生水解反应放出PH3气体,生成的另外一种物质为Al(OH)3,Al(OH)3属于两性氢氧化物,存在酸性电离与碱式电离,电离方程式为:H+ +AlO+H2O AlOH3 Al3+ +3OH-,故答案为:H+ +AlO+H2O AlOH3 Al3+ +3OH-。
【点睛】本题的易错点和难点为(4),要注意关系式法在解题中的应用。
2.(1)3Cl2+KI+6KOHKIO3+6KCl+3H2O
(2)饱和食盐水
(3)没有尾气处理装置
(4)滴定管
(5) 有 由2H++=H2O+S+SO2↑可知,盐酸过量将消耗更多的Na2S2O3溶液,导致测量结果偏大
(6)
(7)食醋,淀粉等
【分析】由题干装置图可知,装置A为实验室制备Cl2的装置,反应原理为:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,装置B为除去Cl2中的HCl,以免消耗过多的KOH溶液,装置C为制备KIO3的装置,反应原理为:3Cl2+KI+6KOH=KIO3+6KCl+3H2O,据此分析解题。
【详解】(1)由分析可知,装置C为制备KIO3的装置,根据氧化还原配平可得该反应原理为:3Cl2+KI+6KOHKIO3+6KCl+3H2O,故答案为:3Cl2+KI+6KOHKIO3+6KCl+3H2O;
(2)由分析可知,装置B为除去Cl2中的HCl,故B中存放的试剂为饱和食盐水,故答案为:饱和食盐水;
(3)由于氯气有毒,多余的氯气将污染环境,故该装置的设计缺陷是没有尾气处理装置,故答案为:没有尾气处理装置;
(4)该操作为利用滴定原理来进行定量检测,故其中用到的定量仪器为滴定管,故答案为:滴定管;
(5)由2H++=H2O+S+SO2↑可知,若盐酸过量将消耗更多的Na2S2O3溶液,导致测量结果偏大,故答案为:有;由2H++=H2O+S+SO2↑可知,盐酸过量将消耗更多的Na2S2O3溶液,导致测量结果偏大;
(6)根据题意有关系式:KIO3~3I2~6Na2S2O3,则n(KIO3)=n(Na2S2O3)=×0.2000mol/L×V×10-3L=×10-4mol,则原KIO3样品中含有的KIO3的质量为:×10-4mol××214g/mol,故其纯度为:=
故答案为:;
(7)根据反应方程式:和I2遇到淀粉溶液变蓝的特性可知,为了证明食盐中含有KIO3,可以选用试剂:家用食盐、干海带(含有I-)、食醋,淀粉等来完成,故答案为:食醋,淀粉等。
3. 2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O 滴液漏斗使漏斗和三颈烧瓶中的压强相同,使液体顺利滴下 降低反应体系的温度,防止温度高ClO2分解 将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时可稀释ClO2,防止浓度过大发生分解 空气流速过快,ClO2不能被充分吸收 cd 相同
【分析】(1)A中KClO3、K2SO3、H2SO4反应制备ClO2,KClO3得电子,被还原,则K2SO3被氧化,生成K2SO4,根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式;
(2)根据仪器的结构分析滴液漏斗的优势;根据已知信息:ClO2温度过高时易发生分解解答;
(3)空气可将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时根据ClO2浓度过大时易发生分解,分析其作用;
(4)氧化还原反应中,化合价有降低,必定有升高;
(5)KClO2变质分解为KClO3和KCl,变质发生的反应为:3KClO2=2KClO3+KCl,且KClO2、KClO3均被Fe2+还原为Cl-,根据电子转移守恒分析判断。
【详解】(1)A中KClO3、K2SO3、H2SO4反应制备ClO2,KClO3得电子,被还原,则K2SO3被氧化,生成K2SO4,根据得失电子守恒、元素守恒配平化学方程式为2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O,故答案为:2KClO3+K2SO3+H2SO4=2K2SO4+2ClO2↑+H2O;
(2)滴液漏斗与普通分液漏斗相比,其优点是滴液漏斗液面上方和三颈烧瓶液面上方压强相等,使液体能顺利滴下;加入H2SO4需用冰盐水冷却,是为了防止浓硫酸遇水放出大量的热,从而使液体飞溅,并防止生成的ClO2分解,故答案为:滴液漏斗使漏斗和三颈烧瓶中的压强相同,使液体顺利滴下;降低反应体系的温度,防止温度高ClO2分解;
(3)实验过程中通入空气的目的是将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时可稀释ClO2,防止浓度过大发生分解;空气流速过快时,ClO2不能被充分吸收,导致其产率降低,故答案为:将ClO2全部赶出以被KOH溶液吸收,同时可稀释ClO2,防止浓度过大发生分解;空气流速过快,ClO2不能被充分吸收;
(4)ClO2中Cl的化合价为+4价,KClO2中Cl的化合价为+3价,由此可知该反应为氧化还原反应,则化合价有降低,必定有升高,则同时还有可能生成的物质为KClO3、.KClO4,故答案为:cd;
(5)KClO2变质分解为KClO3和KCl,变质发生的反应为:3KClO2=2KClO3+KCl,3molKClO2变质得到2mol KClO3,与足量FeSO4溶液反应时,KClO2、KClO3均被Fe2+还原为Cl-,3molKClO2反应获得电子为3mol×4=12mol,2mol KClO3反应获得电子为2mol×6=12mol,故消耗Fe2+物质的量相同,故答案为:相同。
【点睛】第(5)问关键是明确变质发生的反应为:3KClO2=2KClO3+KCl,KClO2、KClO3均被Fe2+还原为Cl-,3molKClO2与2mol KClO3得电子数相等,故消耗Fe2+物质的量相同。
4.(1) 4s24p5 哑铃形
(2)ac
(3)Cl的原子半径比Br的小,则原子核对最外层上的电子的束缚能力更强,导致Cl的得电子能力更强,失电子能力更弱
(4) 由于离子半径Na+<K+<Rb+<Cs+,导致MBr的离子键强度由NaBr到CsBr依次减弱,故导致MBr熔点由NaBr到CsBr依次降低
(5) Cl2 NaBrO3
(6)酸性条件下,氯离子能被溴酸根离子氧化成氯气,而使生成的溴单质的量变少
【详解】(1)已知Br是35号元素,Br的基态原子核外电子排布式为:[Ar]3d104s24p5,Br原子的最外层电子排布式为4s24p5,其中未成对电子为4p上的1个电子,p能级的电子云形状为哑铃形,故答案为:4s24p5;哑铃形;
(2)a.IBr中溴为-1价,说明Br的电负性更强,即Br的非金属性更强,则Br原子得电子能力比I强,a符合题意;
b.简单气态氢化物的酸性与其非金属性无关,即比较HBr、HI的酸性不能作为溴、碘元素原子得电子能力递变规律的判断依据,b不合题意;
c.简单气态氢化物的稳定性与其非金属性一致,HBr的热稳定性比HI强,即Br的非金属性更强,则Br原子得电子能力比I强,c符合题意;
d.非金属单质的熔点与其非金属性无关,即比较Br2、I2的熔点不能作为溴、碘元素原子得电子能力递变规律的判断依据,d不合题意;
故答案为:ac;
(3)由于Cl的原子半径比Br的小,则原子核对最外层上的电子的束缚能力更强,导致Cl的得电子能力更强,失电子能力更弱,即氯的非金属性强于溴,故答案为:Cl的原子半径比Br的小,则原子核对最外层上的电子的束缚能力更强,导致Cl的得电子能力更强,失电子能力更弱;
(4)NaBr为离子化合物,故其的电子式为,由于离子半径Na+<K+<Rb+<Cs+,导致MBr的离子键强度由NaBr到CsBr依次减弱,故导致MBr熔点由NaBr到CsBr依次降低,故答案为:;由于离子半径Na+<K+<Rb+<Cs+,导致MBr的离子键强度由NaBr到CsBr依次减弱,故导致MBr熔点由NaBr到CsBr依次降低;
(5)海水提溴过程中,先向酸化的浓缩海水中通入Cl2,将其中的Br-氧化(2Br-+Cl2=Br2+2Cl-),再用“空气吹出法”吹出Br2,并用纯碱吸收,根据氧化还原反应配平可知3Br2+6Na2CO3+3H2O=5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3,则吸收1mol Br2,转移电子mol,反应中氧化产物为NaBrO3,故答案为:Cl2;;NaBrO3;
(6)用硫酸酸化吸收液,得到Br2和Na2SO4的混合溶液;相同条件下,若用盐酸酸化,则所得Br2的质量减少,原因是酸性条件下,氯离子能被溴酸根离子氧化成氯气,而使生成的溴单质的量变少,故答案为:酸性条件下,氯离子能被溴酸根离子氧化成氯气,而使生成的溴单质的量变少。
5.(1) 23
(2) 1s22s22p3 1
(3)>
(4) 共价键 1700>x>1238 、、均为共价晶体,熔化时破坏的是共价键,Ga-N、Ga-P、Ga-As键长依次递增,键能依次减小,所以熔点依次降低。
【解析】(1)
根据已知反应物和生成物可知,此反应为氧化还原反应,根据电子守恒可得到,化学方程式为:23;氨气中H元素化合价降低,所以氨气为氧化剂,故氧化剂的电子式为: 。
(2)
N核外有7个电子,所以电子排布式为:1s22s22p3;Ga与Al同主族,价电子为4s24p1,只有一个未成对电子,故答案为1;
(3)
同一主族的元素,从上到下非金属依次减弱,对应的氢化物的稳定性依次减弱,如图,N和P位于同一主族,所以氢化物的热稳定性:>;
(4)
Ga分别与N、P、形成化合物的晶体结构与金刚石相似,所以均为共价晶体,熔化时破坏共价键,共价键键长越短,键能越大,熔点越高,Ga-N、Ga-P、Ga-As键长依次递增,键能依次减小,所以熔沸点依次降低。所以答案为:共价键;1700>x>1238;均为共价晶体,熔化时破坏的是共价键,Ga-N、Ga-P、Ga-As键长依次递增,键能依次减小,所以熔沸点依次降低。
6.(1) FePO4、Li2CO3 4
(2) K=c3(CO) 逆反应方向 amol L 1
(3)0.005mol/(L min)
(4)金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Na的金属性比Li强,故氢氧化钠碱性比氢氧化锂碱性强
(5)(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合,易生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,易被氧化而生成氢氧化铁
【解析】(1)
由总反应2FePO4(s)+Li2CO3(s)+2C(s) 2LiFePO4(s)+3CO(g)可知Fe元素化合价由+3降低至+2,Li2CO3中C元素化合价由+4降低至+2,故该反应的氧化剂是FePO4、Li2CO3;转移电子数=氧化剂的电子数=2×(3-2)+1×(4-2)=4;
(2)
方程式中除CO为气体外,其余均为固体,因此该反应的平衡常数表达式为K=c3(CO);方程式中除CO为气体外,其余均为固体,CO浓度增大,相当于增大压强,平衡向逆反应方向移动;由于温度不变,则该反应平衡常数不变,因此重新达到平衡时,c3(CO)不变,CO浓度不变,依然为amol L 1;
(3)
反应进行20min时,容器内固体的质量减少了5.6g,说明生成了5.6g CO,则生成的CO的浓度为=0.1mol/L,则0 20min内一氧化碳的平均反应速率是=0.005mol/(L min);
(4)
金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,Na的金属性比Li强,故氢氧化钠碱性比氢氧化锂碱性强;
(5)
(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合,易生成氢氧化亚铁,氢氧化亚铁不稳定,易被氧化而生成氢氧化铁,因此共沉淀反应投料时,不将(NH4)2Fe(SO4)2和LiOH溶液直接混合。
7.(1)dehifg(gf)b(c)
(2) 防止CuCl2和FeCl3水解 在氯化氢氛围中/滴加浓盐酸,蒸发浓缩、冷却结晶(过滤、洗涤、干燥)
(3)CuO/CuCO3/Cu(OH)2/Cu2(OH)2CO3
(4) KSCN溶液 SO2+2H2O+2Cu2++2Cl-2CuCl↓+SO+4H+
(5)取绿色溶液Y少许,将Y稀释,发现溶液呈蓝色/在Y中加入CuCl2晶体,溶液变为绿色/在Y中加入NaCl固体,溶液变为绿色,即可证明存在如上平衡
(6) 干燥器 连续两次称量差值不超过0.001g 1.9 加热时有固体溅出
【分析】本题为通过粗铜粉制备氯化铜晶体的工业过程,粗铜粉中含有杂质铁,首先和氯气反应生成氯化物,之后为了防止铜离子和铁离子的水解,用稀盐酸溶解氯化铜和氯化铁,再通过调pH来除去铁杂质,最后剩下氯化铜溶液,再经过处理得到产品,以此解题。
(1)
依题意,制备纯净、干燥的Cl2并与粗铜粉反应,A是Cl2的发生装置,出来气体含有HCl,用饱和食盐水除去,经浓硫酸干燥即得到纯净、干燥Cl2,在D中与粗铜粉反应后用NaOH溶液吸收尾气,按气流从左到右的方向连接各仪器接口,正确的顺序是:adehifg(gf)b(c);
(2)
固体Ⅰ的主要成分是氯化铜和氯化铁,其中铜离子和三价铁离子容易水解,用稀盐酸溶解可以防止其水解,故固体Ⅰ需要加稀盐酸溶解,其目的是:防止CuCl2和FeCl3水解;溶液Ⅱ是氯化铜溶液,从氯化铜溶液中得到CuCl2 2H2O晶体,由于产品中含有为了防止失去结晶水同时还要防止铜离子的水解,故操作②的方法是:在氯化氢氛围中/滴加浓盐酸,蒸发浓缩、冷却结晶(过滤、洗涤、干燥);
(3)
试剂X作用为消耗H+,调节pH使杂质Fe3+转化为沉淀而除去,并且不能产生新的杂质离子,故试剂X可以选CuO/CuCO3/Cu(OH)2/Cu2(OH)2CO3;
(4)
通过实验过程可知溶液II如果含有杂质离子,则杂质离子是三价铁离子,可以用硫氰化钾检验,故检验溶液II中是否含有杂质离子的试剂是:KSCN溶液;溶液Ⅱ的主要成分是氯化铜,二氧化硫有还原性,向氯化铜溶液中通入二氧化硫生成氯化亚铜,则方程式为:SO2+2H2O+2Cu2++2Cl-2CuCl↓+SO+4H+;
(5)
通过已知可知Cu(H2O)(aq)(蓝色),CuCl(aq)(绿色)而且他们之间的转化是可逆的,故可以通过平衡移动的方法验证,则证明溶液中有上述转化关系的方法为:取绿色溶液Y少许,将Y稀释,发现溶液呈蓝色/在Y中加入CuCl2晶体,溶液变为绿色/在Y中加入NaCl固体,溶液变为绿色,即可证明存在如上平衡;
(6)
①固体物质在坩埚中灼烧后应该在干燥器中冷却;固体物质在坩埚中灼烧时为了使其反应充分,应该重复b~d操作直至连续两次称量差值不超过0.001g;
②晶体质量为3.384g,最终得到黑色固体为CuO,质量为1.600g,则n(CuO)=0.02mol,根据铜元素守恒,则晶体中n(CuCl2)也为0.02mol,则m(CuCl2)=0.02mol×135g/mol=2.7g
晶体中,,解得x=1.9;
③若称量操作无误,但最终测定结果的相对误差为0.5%,说明比实际误差偏大,可能是加热时有固体溅出。
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