Question

【題目】CuCl2、CuCl廣泛用于有機合成的催化劑。CuCl2容易潮解； CuCl白色粉末，微溶于水，溶于濃鹽酸和氨水生成絡合物，不溶于乙醇。

已知：

i.CuCl2+Cu+2HCl（濃）2H[CuCl2]（無色）2CuCl↓（白色）+2HCl

ii.副反應:CuCl+H2OCuOH+2HCl；CuCl+Cl—===[CuCl2]—

（1）制取CuCl2裝置如下：

① A裝置中發生反應的離子方程式是_________。

② C、E 裝置中盛放的是濃硫酸，作用是_________。

③ B中選擇飽和食鹽水而不用蒸餾水的原因是_________。

（2）制取CuCl流程如下：

①反應①中加入NaCl的目的是_________；但是Cl—濃度過高，CuCl產率降低，原因是________________。

②CuCl在潮濕的環境中易被氧化為Cu2(OH)3Cl，反應的方程式為________________。

③利用膜電解法制取CuCl，陰極電極反應式為________________。

④用乙醇洗滌沉淀Y的原因為________________。

Answer 1

【答案】 MnO2＋2Cl－＋4H+== Mn2+＋Cl2↑＋2H2O 濃硫酸有吸水性，C 、E防止CuCl2潮解 由于Cl2 + H2O H+ + Cl— + HClO ；氯化鈉電離出的Cl—，增大Cl－濃度，平衡左移，抑制了Cl2和H2O的反應，減少了Cl2消耗。 增大Cl—濃度，有利于生成HCuCl2 當Cl－濃度過高時， CuCl + Cl— [CuCl2]2—，會使CuCl溶解而降低成本。 4CuCl + 4H2O + O2 == 2Cu2(OH)3Cl + 2HCl Cu2+ +Cl—+ e- == CuCl （Cu2+ + e- == Cu+） 洗去CuCl沉淀表面的雜質，減少溶解損耗；乙醇的沸點低，有利于干燥。

【解析】（1）① A裝置中發生制備氯氣的反應，反應的離子方程式是MnO2＋2Cl－＋4H+Mn2+＋Cl2↑＋2H2O。②CuCl2容易潮解，因此參與反應的氯氣需要干燥，且需要防止水蒸氣進入D裝置。由于濃硫酸有吸水性，因此C、E可防止CuCl2潮解。③由于Cl2 + H2OH+ + Cl— + HClO，氯化鈉電離出的Cl—，增大Cl－濃度，平衡左移，抑制了Cl2和H2O的反應，減少了Cl2消耗，所以B中選擇飽和食鹽水而不用蒸餾水。（2）①根據已知信息ⅰ可知反應①中加入NaCl的目的是增大Cl—濃度，有利于生成HCuCl；當Cl－濃度過高時，發生副反應：CuCl + Cl—[CuCl2]2—，會使CuCl溶解而降低成本。②CuCl在潮濕的環境中易被氧化為Cu2(OH)3Cl，根據原子守恒可知還有水生成，根據電子得失守恒可知該反應的方程式為4CuCl + 4H2O + O2 == 2Cu2(OH)3Cl + 2HCl。③ 利用膜電解法制取CuCl，陰極發生得到電子的還原反應，則陰極是銅離子得到電子，反應的電極反應式為 Cu2+ +Cl—+ e- ＝CuCl。④乙醇和水互溶，易揮發，因此用乙醇洗滌沉淀Y的原因是：洗去CuCl沉淀表面的雜質，減少溶解損耗；乙醇的沸點低，有利于干燥。