Question

銅單質及其化合物在工業(yè)生產和科研中有重要作用．
（1）已知：2Cu₂O（s）+O₂（g）=4CuO（s）△H=-292kJ?mol^-1
2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1
請寫出用足量炭粉還原CuO（s）制備Cu₂O（s）的熱化學方程式：

 

；
（2）現(xiàn)用氯化銅晶體（CuCl₂?2H₂O，含氯化亞鐵雜質）制取純凈的CuCl₂?2H₂O．先將其制成水溶液，后按如圖步驟進行提純：

已知Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的氫氧化物開始沉淀和沉淀完全時的pH見下表

金屬離子	Fe3+	Fe2+	Cu2+
氫氧化物開始沉淀時的pH	1.9	7.0	4.7
氫氧化物完全沉淀時的pH	3.2	9.0	6.7

請回答下列問題：
①現(xiàn)有氧化劑NaClO、H₂O₂、KMnO₄，X加哪種好，為什么？

 

；該反應的離子方程式為

 

．
②溶液II中除Cu²⁺外，還有

 

金屬離子，如何檢驗其存在

 

．
③物質Y不能為下列的

 

a．CuO  b．Cu（OH）₂  c．CuCO₃ d．Cu₂（OH）₂CO₃ e．CaO   f．NaOH．

Answer 1

考點：反應熱和焓變,物質分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：實驗設計題,化學反應中的能量變化

分析：（1）由足量炭粉還原CuO（s）制備Cu₂O（s）寫出目標熱化學反應方程式，然后用已知兩個熱化學方程式構造目標熱化學反應式，根據蓋斯定律計算焓變；
（2）①加入氧化劑的目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子，同時不能引入新的雜質，H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2 Fe³⁺+2H₂O，產物是水不引入新的雜質；
②溶液II中除Cu²⁺外還含有H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2 Fe³⁺+2H₂O生成的Fe³⁺，用KSCN溶液檢測其是否存在；
③加入的物質Y可調節(jié)，使Fe³⁺全部沉淀，同時不引進新雜質；

解答： 解：（1）已知：①2Cu₂O（s）+O₂（g）=4CuO（s）△H=-292kJ?mol^-1     
②2C（s）+O₂（g）=2CO（g）△H=-221kJ?mol^-1
根據蓋斯定律，②-①得4CuO（s）+2C（s）=2CO（g）+2Cu₂O（s），△H=+71kJ?mol^-1
即2CuO（s）+C（s）=CO（g）+Cu₂O（s）△H=+35.5kJ?mol^-1
故答案為：2CuO（s）+C（s）=CO（g）+Cu₂O（s）△H=+35.5kJ?mol^-1．
（2）①加入氧化劑的目的是把亞鐵離子氧化為鐵離子，過氧化氫氧化亞鐵離子的離子方程式為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，由于產物是水，不引入新的雜質，因此氧化劑選擇過氧化氫，
故答案為：H₂O₂好，不引入雜質離子；H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
②溶液II中除Cu²⁺外還含有H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O生成的Fe³⁺，取試管少量溶液Ⅱ，滴加KSCN溶液，溶液若變紅色，證明溶液Ⅱ含有Fe³⁺，若溶液不變紅色，則證明不含F(xiàn)e³⁺，
故答案為：Fe³⁺；取少量溶液于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，證明含F(xiàn)e³⁺．若溶液不變紅色，則證明不含F(xiàn)e³⁺；
③加入的物質Y可調節(jié)，使Fe³⁺全部沉淀，同時不引進新雜質，所以可以用Cu（OH）₂、CuCO₃、CuO、Cu₂（OH）₂CO₃等，若用CaO、NaOH均引入新的雜質離子，
故答案為：ef；

點評：本題綜合性強，涉及利用蓋斯定律計算反應熱和物質制備實驗設計、物質分離的實驗基本操作，物質性質的理解和掌握是解題關鍵，題目難度中等．