【答案】
分析:(I)二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯化錳、氯氣、水.實驗一段時間后,C、D中有紅棕色煙,紅棕色煙應是FeCl
3,即氯氣與物質C反應生成FeCl
3,據此物質C.
(II)(1)由題目信息,實驗中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,判斷圖2分液漏斗中裝的液體.
(2)硝酸過量制得的硫酸銅晶體中含有硝酸銅.
(3)裝置3中在尾氣吸收裝置之前連接集氣瓶,通入氧氣有利于氮氧化合物的吸收,同時起安全瓶作用.
(4)①高溫灼燒固體應在坩堝中進行.
②加入甲物質,目的是調節(jié)PH值,使Fe
3+轉化Fe(OH)
3沉淀,且不能引入新雜質.
③由題目信息可知,氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物,發(fā)生反應生成硫酸銅與水.
解答:解:(I)二氧化錳與濃鹽酸反應生成氯化錳、氯氣、水,反應離子方程式為MnO
2+4H
++2Cl
-Mn
2++Cl
2↑+2H
2O.
實驗一段時間后,C、D中有紅棕色煙,紅棕色煙應是FeCl
3,氯氣與物質C反應生成FeCl
3,故物質C為Fe.
故答案為:MnO
2+4H
++2Cl
-Mn
2++Cl
2↑+2H
2O;Fe.
(II)(1)由題目信息,實驗中將適量濃硝酸分多次加入到銅粉與稀硫酸的混合物中,故圖2分液漏斗中裝的液體為濃硝酸.
故答案為:濃硝酸.
(2)硝酸過量制得的硫酸銅晶體中含有硝酸銅,制得的硫酸銅晶體不純.
故答案為:制得的硫酸銅晶體不純.
(3)反應中產生的尾氣主要為NO,由于NO與NaOH溶液不反應,故應向氫氧化鈉溶液中通入空氣(氧氣),裝置3中在尾氣吸收裝置之前連接集氣瓶,通入氧氣有利于氮氧化合物的吸收,同時起安全瓶作用,防止倒吸.
故答案為:有利于氮氧化合物的吸收;防止倒吸.
(4)①高溫灼燒固體應在坩堝中進行,方案1將銅粉在坩堝中反復灼燒,因此儀器應為坩堝.
故答案為:坩堝.
②由于溶液酸性較強,欲使Fe
3+沉淀,需加入某種試劑降低c(H
+)濃度,但又不能引入新雜質.
a.CuO降低c(H
+)濃度,不引入新雜質,過量的CuO可以過濾除去,故a正確;
b.CuCO
3 降低c(H
+)濃度,不引入新雜質,過量的CuCO
3 可以過濾除去,故b正確;
c.CaCO
3 引入鈣離子,故c錯誤;
d.NaOH引入鈉離子,故d錯誤.
故選:ab.
③由題目信息可知,氧氣直接通入到銅粉與稀硫酸的混合物,發(fā)生反應生成硫酸銅與水,
反應方程式為2Cu+O
2+2H
2SO
42CuSO
4+2H
2O.
故答案為:2Cu+O
2+2H
2SO
42CuSO
4+2H
2O.
點評:考查學生對實驗原理的理解、實驗方案的評價、實驗裝置的理解與評價、常用化學用語、物質推斷、實驗條件控制等,難度中等,實驗方案設計,應根據實驗目的思考實驗原理,根據實驗原理中反應物的狀態(tài)和反應條件確定試劑和裝置,通過比較和評價優(yōu)選最佳實驗方案.