Question

堿式碳酸銅和氯氣都是用途廣泛的化工原料．
（1）工業(yè)上可用酸性刻蝕廢液（主要成分有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、H ⁺、Cl^-）制備堿式碳酸銅，其制備過(guò)程如下：

已知：Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺生成沉淀的pH如下：

物質(zhì)	Cu（OH）2	Fe（OH）2	Fe（OH）3
開始沉淀pH	4.2	5.8	1.2
完全沉淀pH	6.7	8.3	3.2

①氯酸鈉的作用是

 

；
②反應(yīng)A后調(diào)節(jié)溶液的pH范圍應(yīng)為

 

．
③第一次過(guò)濾得到的產(chǎn)品洗滌時(shí)，如何判斷已經(jīng)洗凈？

 

．
④造成藍(lán)綠色產(chǎn)品中混有CuO雜質(zhì)的原因是

 

．
（2）某學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中利用圖所示裝置制取氯氣并探究其性質(zhì)．

①實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣，所用儀器需要檢漏的有

 

．
②若C中品紅溶液褪色，能否證明氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物有漂白性，說(shuō)明原因

 

．
此時(shí)B裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是

 

．
③寫出A溶液中具有強(qiáng)氧化性微粒的化學(xué)式

 

．若向A溶液中加入NaHCO₃粉末，會(huì)觀察到的現(xiàn)象是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的分離、提純的基本方法選擇與應(yīng)用,氯、溴、碘的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）①工業(yè)上可用酸性刻蝕廢液（主要成分有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、H ⁺、Cl^-）制備堿式碳酸銅，流程分析，加入氯酸鈉的作用是氧化劑作用，氧化亞鐵離子為鐵離子易于除去；
②依據(jù)圖表數(shù)據(jù)分析，鐵離子全部沉淀，銅離子不沉淀的PH范圍為3.2-4.2；
③檢驗(yàn)洗滌是否干凈，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)濾液中是否含有氯離子證明是否洗滌干凈；
④藍(lán)綠色產(chǎn)品中混有CuO雜質(zhì)可能的元嬰是氫氧化銅咋溫度較高會(huì)發(fā)生分解生成氧化銅；
（2）①實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣的儀器用途和使用方法，需要檢漏的儀器是分液漏斗；
②依據(jù)氯氣、次氯酸都是強(qiáng)氧化劑都可以使品紅試液褪色分析；溴化亞鐵溶液中通入過(guò)量氯氣反應(yīng)生成氯化鐵和溴單質(zhì)；
③A為氯水，溶液中具有氧化性的微粒為氯氣、次氯酸、次氯酸根；氯水中 加入碳酸氫鈉溶液會(huì)和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w．

解答： 解：（1）①工業(yè)上可用酸性刻蝕廢液（主要成分有Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、H ⁺、Cl^-）制備堿式碳酸銅，流程分析，加入氯酸鈉的作用是氧化劑作用，氧化亞鐵離子為鐵離子，調(diào)節(jié)溶液PH易于把鐵離子沉淀除去，
故答案為：將Fe²⁺氧化成Fe³⁺并最終除去；    
②流程分析可知，分離除雜的方法是通過(guò)調(diào)節(jié)溶液PH大于3.2，小于4.2，使鐵離子全部沉淀完全，銅離子不沉淀，達(dá)到分離的目的，故答案為：3.2-4.2；
③沉淀表面會(huì)含有氯化鈉溶液，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)是否含有氯離子的方法可以檢驗(yàn)是否洗滌干凈，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為：取最后一次洗滌液，加入硝酸銀、稀硝酸，無(wú)沉淀生成則表明已洗滌干凈，故答案為：取最后一次洗滌液，加入硝酸銀、稀硝酸，無(wú)沉淀生成則表明已洗滌干凈；
④造成藍(lán)綠色產(chǎn)品中混有CuO雜質(zhì)的原因是B步驟溫度過(guò)高，生成氫氧化銅會(huì)分解生成氧化銅，故答案為：反應(yīng)B的溫度過(guò)高；
（2）①根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用二氧化錳和濃鹽酸加熱制取氯氣的儀器用途和使用方法，需要檢漏的儀器是帶玻璃活塞的分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
②若C中品紅溶液褪色，可能是氯氣本身也具有氧化性，能使品紅褪色，也可以是氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸具有氧化性使品紅褪色，不能證明氯氣與水反應(yīng)的產(chǎn)物有漂白性，過(guò)量氯氣通過(guò)溴化亞鐵溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng)，亞鐵離子和溴離子全部被氧化生成氯化鐵和溴單質(zhì)，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂；
故答案為：不能證明，因?yàn)镃l₂也有氧化性，此實(shí)驗(yàn)無(wú)法確定是Cl₂還是HClO漂白；2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂═2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂；
③A溶液是氯水溶液，存在化學(xué)平衡，Cl+H₂O=HCl+HClO，溶液中具有強(qiáng)氧化性微粒的化學(xué)式Cl₂、HClO、ClO^-；加入碳酸氫鈉溶液和氯水中的鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，現(xiàn)象有無(wú)色氣體生成，故答案為：Cl₂、HClO、ClO^-；有無(wú)色氣體產(chǎn)生．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)分離方法和物質(zhì)性質(zhì)的分析判斷，實(shí)驗(yàn)室制備氣體的過(guò)程分析和氯氣性質(zhì)的應(yīng)用判斷，掌握物質(zhì)性質(zhì)是關(guān)鍵，題目難度中等．