Question

【題目】氯化銅是一種廣泛用于生產顏料、木材防腐劑等的化工產品。某研究小組用粗銅(含雜質Fe)按圖1所示工藝流程制備氯化銅晶體(CuCl2·2H2O)：

請回答下列問題：

（1）為了完成步驟Ⅰ，可采用圖2所示的裝置將粗銅完全轉化為固體a：

①A裝置中發生反應的離子方程式是___________________________________________。

②在該實驗中，點燃A、C裝置中的酒精燈時，應該先點燃________裝置的酒精燈，D裝置的作用是_____________________________，C裝置中生成的產物是________________。

③有同學認為應在B裝置前增加吸收HCl的裝置，你認為是否必要____(填“是”或“否”)。

（2）步驟Ⅱ的操作：將固體a置于燒杯中，然后加入_________，至固體完全溶解。

（3）步驟Ⅲ中應先加入某試劑調節溶液b的pH以除去雜質，該試劑可選用下列試劑中的________(填序號)。

a．NaOH溶液　b．氨水 　c．CuO　d．Cu2(OH)2CO3 e．CuSO4溶液

（4）步驟Ⅳ中，將溶液c蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾得到CuCl2·2H2O。現欲得到無水CuCl2，在實驗室也可以采用圖2所示裝置使CuCl2·2H2O脫水得到無水CuCl2，則A裝置中的兩種化學試劑是___________________________(填名稱)。

Answer 1

【答案】MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O A 吸收尾氣，防止污染空氣，同時防止空氣中的水蒸氣進入C裝置干擾實驗 CuCl2、FeCl3 否 稀鹽酸 cd 氯化鈉晶體和濃硫酸

【解析】

（1）①A制備原理為二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯氣；

②為了防止金屬和氧氣之間的反應，在金屬參與反應之前先將裝置中的空氣排凈，氯氣可以和金屬之間反應，氯氣有毒，要進行尾氣處理；

③B裝置前沒有必要增加吸收HCl的裝置，不影響生成CuCl2、FeCl3。

（2）根據金屬銅和金屬鐵化學性質的區別進行回答；

（3）氨水或是氫氧化鈉溶液和氫離子之間反應產物是銨鹽、鈉鹽以及水，引入雜質；

（4）在氯化銅溶液中，銅離子水解導致溶液顯示酸性，鹽酸環境可以抑制其水解的發生．

（1）①A制備原理為二氧化錳和濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯氣，A裝置中發生反應的離子方程式是：MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O；

②為了防止金屬Fe、Cu和氧氣之間的反應，在金屬和氯氣的反應之前要先產生氯氣，先將裝置中的空氣排凈，氯氣和金屬之間反應，得到的是高價金屬氯化物，C裝置中生成的產物是：CuCl2、FeCl3，氯氣有毒，可以用堿石灰進行尾處理。D裝置的作用是吸收尾氣，防止污染空氣，同時防止空氣中的水蒸氣進入C裝置干擾實驗。

③B裝置前沒有必要增加吸收HCl的裝置，不影響生成CuCl2、FeCl3。

（2）金屬銅不可以和鹽酸之間反應但是金屬鐵可以，向金屬混合物中加入鹽酸、過濾可以將金屬銅、鐵分離；

（3）氨水或是氫氧化鈉溶液和氫離子之間反應產物是銨鹽、鈉鹽以及水，加入試劑CuO粉末、Cu2(OH)2CO3 調節溶液的pH使Fe3＋完全沉淀，若用氨水或NaOH溶液，會防止引進雜質，且試劑的量不易控制。故選cd；

（4）CuCl2·2H2O脫水得到無水CuCl2，應該是在氯化氫氣流中進行的，目的是抑制銅離子水解，所以A裝置是氯化氫的發生裝置，裝置內裝的是氯化鈉晶體和濃硫酸．