碱式碳酸铜和氯气都是用途广泛的化工原料。

（1）工业上可用酸性刻蚀废液（主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H +、Cl−）制备碱式碳酸铜，其制备过程如下：

已知：Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下：

物质

Cu(OH)2

Fe (OH)2

Fe (OH)3

开始沉淀pH

4.2

5.8

1.2

完全沉淀pH

6.7

8.3

3.2

 

①氯酸钠的作用是             ；

②反应A后调节溶液的pH范围应为                           。

③第一次过滤得到的产品洗涤时，如何判断已经洗净？                     。

④造成蓝绿色产品中混有CuO杂质的原因是                     。

（2）某学习小组在实验室中利用下图所示装置制取氯气并探究其性质。

①实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气，所用仪器需要检漏的有                    。

②若C中品红溶液褪色，能否证明氯气与水反应的产物有漂白性，说明原因              。此时B装置中发生反应的离子方程式是___________               _____。

③写出A溶液中具有强氧化性微粒的化学式                                 。若向A溶液中加入NaHCO3粉末，会观察到的现象是                      。

 

参考答案：

【答案】

（1）①将Fe2+氧化成Fe3+并最终除去②3.2－4.2③取最后一次洗涤液，加入硝酸银、稀硝酸，无沉淀生成则表明已洗涤干净④  反应B的温度过高

（2）①分液漏斗  ②不能证明  因为Cl2也有氧化性，此实验无法确定是Cl2还是HClO漂白

2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋6Cl－＋2Br2

③ Cl2   HClO   ClO-     有无色气体产生     (1分 )

【解析】

试题分析：（1）该化学工艺流程的目的用酸性刻蚀废液（主要成分有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H +、Cl−）制备碱式碳酸铜。必须除去废液Fe2+、Fe3+，结合题给数据分析，需先将Fe2+氧化为Fe3+才能与Cu2+分离开。由题给流程图分析，刻蚀废液加入氯酸钠经反应A将Fe2+氧化为Fe3+，结合题给数据知加入试剂调节pH至3.2－4.2，Fe3+转化为氢氧化铁沉淀经过滤除去，滤液中加入碳酸钠经反应B生成碱式碳酸铜，过滤得产品。①由上述分析知，氯酸钠的作用是将Fe2+氧化成Fe3+并最终除去；②反应A后调节溶液的pH的目的是将铁离子转化为氢氧化铁沉淀而除去，pH范围应为3.2－4.2；③第一次过滤得到的产品为氢氧化铁，表面含有氯离子等杂质离子。洗涤时，判断已经洗净的方法是取最后一次洗涤液，加入硝酸银、稀硝酸，无沉淀生成则表明已洗涤干净；④碱式碳酸铜受热分解生成氧化铜，造成蓝绿色产品中混有CuO杂质的原因是反应B的温度过高。（2）①  实验室用二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气为固液加热制气体的装置，所用仪器需要检漏的有分液漏斗；②  若C中品红溶液褪色，不能证明氯气与水反应的产物有漂白性，原因是 因为Cl2也有氧化性，此实验无法确定是Cl2还是HClO漂白；C中品红溶液褪色，说明装置B中氯气已过量，此时B装置中亚铁离子和溴离子均已被氧化，发生反应的离子方程式是2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋6Cl－＋2Br2 ；③  氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，该反应为可逆反应，次氯酸为弱酸，则A溶液中具有强氧化性微粒的化学式Cl2   HClO   ClO- ；若向A溶液中加入NaHCO3粉末，盐酸和碳酸氢钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，会观察到的现象是有无色气体产生。

考点：以化学工艺流程为载体考查物质的分离提纯等实验基本操作，考查氯气的制备和性质。

 

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