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
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/08/23 15:54:39
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1mol•L-1):
(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.
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 |
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.
(1)①把反应物研细的目的是 增大反应物之间的接触面积,使反应速率增大,故答案为:增大反应物之间的接触面积,使反应速率增大;
②根据反应2CuCl2+2Na2CO3+H2O═Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑+4NaCl可知,沉淀表面可能沾有氯化钠,故检验沉淀是否洗涤干净,可检验氯离子的存在,应选用试剂是 HNO3和AgNO3溶液,故答案为:HNO3和AgNO3溶液;
(2)①根据HClO4是易挥发的发烟液体,可推知大量的白雾的成分是HClO4,故答案为:HClO4;
②根据高氯酸铜[Cu(ClO4)2•6H2O]120℃开始分解,HClO4是易挥发,温度高于130℃易爆炸,可知需适度加热但温度不能过高,故答案为:防止HClO4、Cu(ClO4)2分解;
(3)25℃时,若调节溶液pH=3,C(H+)=1.0×10-3mol/L,C(OH-)=
1×10−14
10−3mol/L=1.0×10-11mol/L,根据氢氧化铁的溶度积Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39,可知C(Fe3+)=
2.64×10−39
(10−11)3mol/L=2.64×10-6 mol•L-1,故答案为:2.64×10-6 mol•L-1;
(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.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加入适量双氧水溶液并充分混合,把亚铁离子转化为铁离子,再加入适量氨水调节溶液pH至3.2~4.7,使铁离子完全沉淀,而铜离子不沉淀,过滤;③将滤液加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥,得到CuCl2•2H2O晶体;④为防止加热时铜离子水解,将 CuCl2•2H2O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止,得到无水氯化铜固体,
故答案为:②加入适量双氧水溶液并充分混合,再加入适量氨水调节溶液pH至3.2~4.7;③将滤液加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥;④将 CuCl2•2H2O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止.
②根据反应2CuCl2+2Na2CO3+H2O═Cu2(OH)2CO3↓+CO2↑+4NaCl可知,沉淀表面可能沾有氯化钠,故检验沉淀是否洗涤干净,可检验氯离子的存在,应选用试剂是 HNO3和AgNO3溶液,故答案为:HNO3和AgNO3溶液;
(2)①根据HClO4是易挥发的发烟液体,可推知大量的白雾的成分是HClO4,故答案为:HClO4;
②根据高氯酸铜[Cu(ClO4)2•6H2O]120℃开始分解,HClO4是易挥发,温度高于130℃易爆炸,可知需适度加热但温度不能过高,故答案为:防止HClO4、Cu(ClO4)2分解;
(3)25℃时,若调节溶液pH=3,C(H+)=1.0×10-3mol/L,C(OH-)=
1×10−14
10−3mol/L=1.0×10-11mol/L,根据氢氧化铁的溶度积Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39,可知C(Fe3+)=
2.64×10−39
(10−11)3mol/L=2.64×10-6 mol•L-1,故答案为:2.64×10-6 mol•L-1;
(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.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加入适量双氧水溶液并充分混合,把亚铁离子转化为铁离子,再加入适量氨水调节溶液pH至3.2~4.7,使铁离子完全沉淀,而铜离子不沉淀,过滤;③将滤液加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥,得到CuCl2•2H2O晶体;④为防止加热时铜离子水解,将 CuCl2•2H2O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止,得到无水氯化铜固体,
故答案为:②加入适量双氧水溶液并充分混合,再加入适量氨水调节溶液pH至3.2~4.7;③将滤液加热浓缩,冷却结晶,过滤、(冰水)洗涤,干燥;④将 CuCl2•2H2O晶体在HCl气氛中加热至质量不再变化为止.
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下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( )
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