Question

8．某研究小組設計如圖所示實驗裝置（夾持及控溫裝置省略），用Cu（NO₃）₂•3H₂O晶體和SOCl₂制備少量無水Cu（NO₃）₂．已知SOC1₂熔點-l05℃、沸點76℃、遇水劇烈水解生成兩種酸性氣體．．
（1）①儀器c的名稱是球形干燥管．
②向三頸燒瓶中緩慢滴加SOC1₂時，需打開活塞b（選填“a”、“b”或“a 和 b”）．
（2）裝置A中Cu（NO₃）₂•3H₂O和SOC1₂發(fā)生反應的化學方程式是Cu（NO₃）₂•3H₂O+3SOC1₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu（NO₃）₂+3SO₂↑+6HCI↑．
（3）裝置B的作用是吸收SO₂和HCl，防止倒吸．
（4）實驗室以含鐵的銅屑為原料制備Cu（NO₃）₂•3H₂O的實驗方案如下：
銅屑（含鐵）$→_{步驟Ⅰ}^{稍過量稀HNO_{3}}$溶液Ⅰ→…→Cu（NO₃）₂•3HO₂晶體
己知幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH如表

	開始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe3+	1.1	3.2
Fe2+	5.8	8.8
Cu2+•	4.2	6.7

①步驟I中所用稀HNO₃稍過量的目的是將鐵元素全部轉化為Fe³⁺．
②請補充完整由溶液I制備Cu（NO₃）₂•3H₂O晶體的實驗方案：向溶液I中加入Cu（OH）₂或Cu₂（OH）₂CO₃至溶液3.2＜pH＜4.2，過濾，將所得濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾，冰水洗滌得到Cu（NO₃）₂•3H₂O晶體．

Answer 1

分析 （1）①根據儀器構造可得；
②向三頸燒瓶中緩慢滴加SOC1₂時，需打開活塞b；
（2）Cu（NO₃）₂•3H₂O和SOC1₂發(fā)生反應生成硝酸銅、二氧化硫氣體和氯化氫氣體；
（3）裝置B中的氫氧化鈉溶液吸收生成的酸性氣體，干燥管防止倒吸；
（4）①根據表中數據可知，鐵元素應以鐵離子的形式除去，硝酸過量保證鐵充分氧化為鐵離子；
②溶液I為含有銅離子和鐵離子的溶液，應加Cu（OH）₂或Cu₂（OH）₂CO₃調節(jié)pH沉淀鐵離子，過濾，將所得濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾冰水洗滌得到Cu（NO₃）₂•3H₂O晶體．

解答 解：（1）①由構造可知儀器c為球形干燥管；
故答案為：球形干燥管；
②向三頸燒瓶中緩慢滴加SOC1₂時，需打開活塞b；
故答案為：b；
（2）Cu（NO₃）₂•3H₂O和SOC1₂發(fā)生反應生成硝酸銅、二氧化硫氣體和氯化氫氣體，化學方程式為：Cu（NO₃）₂•3H₂O+3SOC1₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu（NO₃）₂+3SO₂↑+6HCI↑；
故答案為：Cu（NO₃）₂•3H₂O+3SOC1₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu（NO₃）₂+3SO₂↑+6HCI↑；
（3）裝置B中的氫氧化鈉溶液吸收生成的酸性氣體SO₂和HCl，防止污染空氣，干燥管防止液體倒吸；
故答案為：吸收SO₂和HCl，防止倒吸；
（4）①根據表中數據可知，鐵元素應以鐵離子的形式除去，硝酸過量保證鐵充分氧化為鐵離子；
故答案為：將鐵元素全部轉化為Fe³⁺；
②溶液I為含有銅離子和鐵離子的溶液，應加Cu（OH）₂或Cu₂（OH）₂CO₃調節(jié)3.2＜pH＜4.2沉淀鐵離子，過濾，將所得濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾冰水洗滌得到Cu（NO₃）₂•3H₂O晶體；
故答案為：Cu（OH）₂或Cu₂（OH）₂CO₃至溶液3.2＜pH＜4.2，過濾，將所得濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾．

點評 本題考查了物質的制備，涉及了元素的相關性質，實驗設計，操作控制，方程式的書寫等，要求學生對物質基本性質的掌握，并加以靈活運用，題目難度中等．