Question

【題目】氯化銅、氯化亞銅是重要的化工原料,廣泛地用作有機(jī)合成催化劑。

I.實(shí)驗(yàn)室中以粗銅(含雜質(zhì)Fe)為原料制備銅的氯化物�，F(xiàn)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)儀器及藥品來制備純凈、干燥的氯氣并與粗銅反應(yīng)(鐵架臺(tái)、鐵夾、酒精燈已省略)。按要求回答下列問題:

（1）按氣流方向連接各儀器接口順序是：a______________________________。

（2）寫出加熱時(shí)硬質(zhì)試管中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方程式是______________________________。

（3）反應(yīng)后,盛有NaOH溶液的廣口瓶中溶液具有漂白、消毒作用,若用鋼鐵(含Fe、C)制品盛裝該溶液會(huì)發(fā)生電化腐蝕,鋼鐵制品表面生成紅褐色沉淀,溶液會(huì)失去漂白、殺菌消毒功效。該電化腐蝕過程中正極反應(yīng)式是_______________________________。

II.將上述實(shí)驗(yàn)制得的固體產(chǎn)物按如下流程操作,試回答下列問題:

（1）檢驗(yàn)溶液2中是否含有雜質(zhì)離子的試劑是__________________。

（2）某同學(xué)用實(shí)驗(yàn)制得的CuCl2·2H2O晶體配制500mL0.1 mol·L-1的CuCl2溶液,在稱量出CuCl2·2H2O晶體后,溶解該晶體的具體操作為_________________________________，分析以下操作對配制的溶液濃度造成的影響，影響偏高的是___________________________。

①蒸餾水洗完容量瓶后沒有烘干 ②轉(zhuǎn)移溶液過程中出現(xiàn)漏液

③砝碼生銹 ④定容時(shí)俯視

（3）溶液l可加試劑X用于調(diào)節(jié)pH以除去雜質(zhì),X可選用下列試劑中的(填序號)_________。

a.NaOH b.NH3·H2O c.CuO d.CuSO4 e.Cu2(OH)2CO3

（4）反應(yīng)②是向溶液2中通入一定量的SO2,加熱一段時(shí)間后生成CuCl白色沉淀。寫出制備CuCl的離子方程式:_________________________________________________________。

Answer 1

【答案】d e j h f g b Cu+Cl2CuCl2, 2Fe+3Cl22FeCl3 ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH- KSCN溶液 將稱量的晶體置于燒杯中,加入適量的稀鹽酸和蒸餾水,用玻璃棒攪拌 ③④ c、e 2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-

【解析】

I.（1）實(shí)驗(yàn)室中以粗銅(含雜質(zhì)Fe)為原料制備銅的氯化物，濃鹽酸和高錳酸鉀發(fā)生反應(yīng)生成氯氣，氯氣中混有氯化氫和水，可用飽和食鹽水除去氯化氫，用濃硫酸干燥，加熱時(shí)硬質(zhì)試管中銅和氯氣反應(yīng)生成氯化銅，用氫氧化鈉溶液吸收氯氣；

（2）在硬質(zhì)試管中銅和鐵都與氯氣反應(yīng)；

（3）根據(jù)題目信息可知，電池反應(yīng)應(yīng)該為鐵和次氯酸鈉反應(yīng)，故正極為次氯酸根得電子生成氯離子。
Ⅱ.粗銅(含雜質(zhì)Fe)與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵和氯化銅，加稀鹽酸溶解，形成氯化鐵和氯化銅溶液，再加CuO或氫氧化銅等調(diào)節(jié)pH，使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，過濾得到的固體2為氫氧化鐵，溶液2為氯化銅溶液，通入二氧化硫，二氧化硫與銅離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成CuCl，氯化銅溶液在HCl氛圍中蒸發(fā)結(jié)晶得到CuCl2·2H2O，以此解答該題。

I.（1）儀器連接順序：Cl2發(fā)生裝置→除去HCl氣體裝置→干燥裝置→制備裝置→多余Cl2處理裝置，所以各儀器接口順序是：a→d、e→j、h→f、g→b；

因此，本題正確答案是：d e j h f g b；
（2）硬質(zhì)試管中發(fā)生反應(yīng)有:氯氣與Cu反應(yīng)生成氯化銅,與Fe反應(yīng)生成氯化鐵,反應(yīng)方程式分別為：Cu+Cl2CuCl2， 2Fe+3Cl22FeCl3；

因此，本題正確答案是Cu+Cl2CuCl2， 2Fe+3Cl22FeCl3；

（3）氫氧化鈉溶液吸收氯氣，生成有次氯酸鈉，生鐵在次氯酸鈉和氫氧化鈉的混合溶液中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，碳等雜質(zhì)為正極，鐵為負(fù)極。負(fù)極的電極反應(yīng)式為Fe－2e-＝Fe2+，F(xiàn)e2+＋2OH-＝Fe(OH)2，4Fe(OH)2＋O2＋2H2O＝4Fe(OH)3，正極的電極反應(yīng)式為ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH- ，

因此，本題正確答案是：ClO-+2e-+H2O=Cl-+2OH- ；

Ⅱ.(1)由流程圖分析可以知道溶液2中若含有雜質(zhì)離子則是Fe3+，用KSCN溶液檢驗(yàn)Fe3+，若有Fe3+，溶液變紅；
因此，本題正確答案是：KSCN溶液；
（2）溶解氯化銅時(shí)要加入鹽酸抑制銅離子的水解，具體操作為將稱量的晶體置于燒杯中，加入適量的稀鹽酸和蒸餾水，用玻璃棒攪拌；

①蒸餾水洗完容量瓶后沒有烘干無影響，定容時(shí)需要加入蒸餾水定容；

②轉(zhuǎn)移溶液過程中出現(xiàn)漏液使溶質(zhì)減少，濃度偏低；

③用生銹的砝碼稱量固體，根據(jù)藥品的質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量，由于砝碼質(zhì)量偏大，導(dǎo)致稱量的固體質(zhì)量偏大，配制的溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度偏高；

④定容時(shí)俯視容量瓶刻度線，溶液的液面低于刻度線，體積偏小，濃度偏高。故選③④，

因此，本題正確答案是：將稱量的晶體置于燒杯中，加入適量的稀鹽酸和蒸餾水，用玻璃棒攪拌；③④；

（3）用于調(diào)節(jié)pH以除去溶液1雜質(zhì)可加試劑具有與酸反應(yīng)，且不引入Cu2+之外的離子，故用CuO或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3；
因此，本題正確答案是：c、e；
（4）根據(jù)信息可以知道：在加熱條件下，SO2與銅離子反應(yīng)生成CuCl白色沉淀和SO42-，其反應(yīng)的離子方程式為：2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-，

因此，本題正確答案是： 2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O2CuCl↓+4H++SO42-。